學生土力學實訓計劃

武漢鐵路職業(yè)技術學院學生實訓計劃實訓名稱：土工試驗與檢測專業(yè)名稱：高速鐵路工程及鐵道工程實訓班級：高工2010級、鐵工2010級教研室：鐵道工程教研室系（部）一、實訓名稱：土工試驗及擋土墻設計二、實訓時間安排：2011.12.19——2011.12.23（高工103班、101班、104班、鐵工101班）2011.12.26——2011.12.30（105班、102班、鐵工102、103班）三、實訓地點：江夏校區(qū)3號樓101及514實訓室四、實訓目的與要求：土力學試驗是在學習了土力學理論的基礎上進行的，是配合土力學課程的學習而開設的一門實踐性較強的技能訓練課。根據(jù)教學計劃的需要，安排試驗內(nèi)容，以突出實踐教學，突出技能訓練。通過介紹土力學基礎試驗的基本測試技術和試驗方法，學生獲得專業(yè)所必需的試驗基本技能，具備解決一般土工試驗問題的能力；對學生教學基本的土工試驗技能的培養(yǎng)，是土木工程及相關工程專業(yè)所必須的基本訓練內(nèi)容。土力學實驗指導書是依據(jù)中華人民共和國水利部發(fā)布《土工試驗規(guī)程》（SL237－1999）規(guī)范編寫的。根據(jù)教學大綱要求，安排下列實驗項目。五、實訓內(nèi)容：土工試驗及擋土墻設計六、實訓方法與步驟：見實訓指導書七、實訓紀律：1、愛護儀器工具，不得違章使用及玩耍儀器工具，注意人和儀器安全，遺失損壞者，按規(guī)定賠償，視情節(jié)報學校處理。2、聽從教師指導，服從組長分配，各司其職，各負其責。3、因病請假1天以上者需持醫(yī)院證明，請假必須老師同意，不批準事假。班長每天考勤2次，組長做好考勤記載和每位同學的工作記載，并向老師如實報告班上的考勤情況。八、實訓成績考核：成績由兩部分組成：考勤情況占40%；計算結(jié)果成績占60%。學生上交資料：試驗過程及數(shù)據(jù)（指導書）；擋土墻斷面及計算書。九、實訓組織（指導教師及學生分組）：吳業(yè)平、譚松成、李建武、薛躍具體分工如下：薛躍17周高速工程104班、18周高速工程105班譚松成17周高速工程103班、18周鐵道工程103班吳業(yè)平17周高速工程101班、18周鐵道工程102班李建武17周鐵道工程101班、18周高速工程102班實訓流程具體如下：17周高速工程104班星期一在3號樓101室直接剪切試驗（實訓項目五）整理數(shù)據(jù)星期二在圖書館完成實訓項目一星期三在圖書館完成實訓項目二星期四在圖書館完成實訓項目三星期五在圖書館完成實訓項目四，并下午交所有的實訓作業(yè)和考勤表。17周高速工程103班星期一在圖書館完成實訓項目一星期二在3號樓101室直接剪切試驗（實訓項目五）整理數(shù)據(jù)星期三在圖書館完成實訓項目二星期四在圖書館完成實訓項目三星期五在圖書館完成實訓項目四，并下午交所有的實訓作業(yè)和考勤表。17周高速工程101班星期一在圖書館完成實訓項目一星期二在圖書館完成實訓項目二星期三在3號樓101室直接剪切試驗（實訓項目五）整理數(shù)據(jù)星期四在圖書館完成實訓項目三星期五在圖書館完成實訓項目四，并下午交所有的實訓作業(yè)和考勤表。17周鐵道工程101班星期一在圖書館完成實訓項目一星期二在圖書館完成實訓項目二星期三在圖書館完成實訓項目三星期四在3號樓101室直接剪切試驗（實訓項目五）整理數(shù)據(jù)星期五在圖書館完成實訓項目四，并下午交所有的實訓作業(yè)和考勤表。實訓內(nèi)容實訓項目一：擋土墻設計1、設計目的熟悉擋土墻的尺寸設計與地基承載力設計內(nèi)容2、設計條件已知某擋土墻墻高H=6.0m，墻背傾斜α=10°，填土表面傾斜β=10°，墻背摩擦角δ=20°，墻后填土為中砂，內(nèi)摩擦角φ=30°，重度γ=18.5kN/m3。中砂地基承載力fa=180kPa。3、設計任務設計擋土墻尺寸并驗算擋土墻地基承載力。實訓項目二：地基承載力驗算1、實訓目的學習利用理論方法和規(guī)范法計算地基承載力。2、基本條件某四層框架結(jié)構辦公樓,柱截面為400×500，柱為中心受壓柱，采用柱下鋼筋混凝土擴展基礎，地基基礎設計等級為丙級。辦公樓室內(nèi)外地坪高差為0.3m，室內(nèi)地面高程為±0.00，室外高程為－0.30m，基礎埋置深度為1.0m，地基土重度為17.5kN/m3,回填土的重度為18.2kN/m3。初步擬定擴展基礎底面尺寸為2000×3000，地基土的抗剪強度指標如表1。表1地基土的抗剪強度指標土樣指標123456φ(度)290280260250280260C(Kpa)10891012113、實訓任務=1\*GB3①試用太沙基理論公式計算地基極限荷載，若取安全系數(shù)為2.0計算地基承載力。=2\*GB3②試用規(guī)范法確定地基承載力特征值。=3\*GB3③比較理論方法和規(guī)范法計算的地基承載力。實訓項目三：土坡穩(wěn)定分析1、實訓目的學習計算分析簡單土坡的穩(wěn)定性。2、基本條件某粘性土土坡如圖所示，已知土坡高度H=6m，坡角=550，土的基本性質(zhì)指標為：土的重度=18.6kN/m3，粘聚力c=16.7kPa，內(nèi)摩擦角=120。3、實訓任務試用瑞典條分法驗算土坡的穩(wěn)定性。實訓項目四：土坡穩(wěn)定驗算1、設計目的學習驗算分析簡單的土坡穩(wěn)定性。2、設計條件某土坡如圖所示。已知土坡高度H=6m，坡角=55°，土的重度=18.6kN/m3，內(nèi)摩擦角=12°，粘聚力c=16.7kPa。3、設計任務試用條分法驗算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。實訓項目五：直接剪切試驗（快剪法）1、試驗目的直接剪切試驗是測定土的抗剪強度的一種常用方法。通常采用四個試樣為一組，分別在不同的垂直壓力p下，施加水平剪應力進行剪切，求得破壞時的剪應力τ，然后根據(jù)庫侖定律確定土的抗剪強度參數(shù)內(nèi)摩擦角φ和凝聚力C。直剪試驗分為快剪（Q）、固結(jié)快剪（CQ）和慢剪（S）三種試驗方法。本次實驗采用快剪法。2、試驗原理快剪試驗是在試樣上施加垂直壓力后立即快速施加水平剪切力，以0.8~1.2mm/min的速率剪切，一般使試樣在3～5min內(nèi)剪破。附圖9－1應變控制式直剪儀結(jié)構示意圖1－垂直變形百分表；2－垂直加壓框架；3－推動座；4－剪切盒；5－試樣；6－測力計；7－臺板；8－杠桿；9－砝碼3、儀器設備 1．應變控制式直接剪切儀：如附圖9－1，有剪力盒、垂直加壓框架、測力計及推動機構等。2．其它：量表、砝碼等。4、試驗步驟=1\*GB3①．切取試樣：按工程需要用環(huán)刀切取一組試樣，至少四個，并測定試樣的密度及含水率。如試樣需要飽和，可對試樣進行抽氣飽和。=2\*GB3②．安裝試樣：對準上下盒，插入固定銷釘。在下盒內(nèi)放入一透水石，上覆隔水蠟紙一張。將裝有試樣的環(huán)刀平口向下，對準剪切盒，試樣上放隔水蠟紙一張，再放上透水石，將試樣徐徐推入剪切盒內(nèi)，移去環(huán)刀。=3\*GB3③．施加垂直壓力：轉(zhuǎn)動手輪，使上盒前端鋼珠剛好與測力計接觸，調(diào)整測力計中的量表讀數(shù)為零。順次加上蓋板、鋼珠壓力框架。每組四個試樣，分別在四種不同的垂直壓力下進行剪切。在教學上，可取四個垂直壓力分別為100、200、300、400kPa。=4\*GB3④．進行剪切：施加垂直壓力后，立即拔出固定銷釘，開動秒表，以每分鐘4～6轉(zhuǎn)的均勻速率旋轉(zhuǎn)手輪（在教學中可采用每分鐘6轉(zhuǎn)）。使試樣在3～5分鐘內(nèi)剪破。如測力計中的量表指針不再前進，或有顯著后退，表示試樣已經(jīng)被剪破。但一般宜剪至剪切變形達4mm。若量表指針再繼續(xù)增加，則剪切變形應達6mm為止。手輪每轉(zhuǎn)一圈，同時測記測力計量表讀數(shù)，直到試樣剪破為止。=5\*GB3⑤．拆卸試樣：剪切結(jié)束后，吸去剪切盒中的積水，倒轉(zhuǎn)手輪，盡快移去垂直壓力、框架、上蓋板，取出試樣。附圖τ～σ關系曲線5、試驗注意事項1．先安裝試樣，再裝量表。安裝試樣時要用透水石把土樣從環(huán)刀推進剪切盒里，試驗前量表中的大指針調(diào)至零。2．加荷時，不要搖晃砝碼；剪切時要拔出銷釘。6、計算及制圖 =1\*GB3①．按下式計算各級垂直壓力下所測的抗剪強度：τf=CR/A0×10式中：τf—土的抗剪強度，kPa；C—測力計率定系數(shù)，N/0.01mm；A0—試樣面積，cm2R—測力計量表讀數(shù)，0.01mm；10—單位換算系數(shù)。=2\*GB3②．繪制τf～σ曲線以垂直壓力σ為橫坐標，以抗剪強度τf為縱坐標，縱橫坐標必須同一比例，根據(jù)圖中各點繪制τf～σ關系曲線，該直線的傾角為土的內(nèi)摩擦角φ，該直線在縱軸上的截距為土的凝聚力C，7、試驗記錄（見附表）直接剪切試驗記錄表附表土樣編號35儀器編號16＃試驗者