一些土力学试验实验

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《土力学》试验指导与报告书

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试验目录

试验一颗粒分析

试验试验二含水

率试验

试验三界限含水率

试验试验四固结试

试验五直剪

试验试验六

击实试验

试验一土的颗粒分析试验(筛分法)颗粒分析试验方法可分为筛分析法和静水沉降分析法,静水沉降分析法又有比重计法、移液管法。工程上对地基土检测时,对于粒径大于0.075mm小于60mm的土,采用筛分析法;对于粒径小于0.075mm的土,采用静水沉降分析法(密度计法);对于混合类土,则联合使用筛分析法与密度计法。

一.试验原理

筛分析法是测定土的粒度成分的最简单的一种方法。其原理是将土样通过逐级减小孔径的一组标准筛子,对于通过某一筛孔的土粒,可以认为其粒径恒小于该筛的孔径,反之,遗留在筛上的颗粒,可以认为其粒径恒大于该筛的孔径。这样即可把土样的大小颗粒按筛孔大小加以分组,并分别计算出各级粒组占总质量的百分数,再根据所占百分数进行归并和分类。

二.适用范围

本试验适用于粒径大于0.075mm小于60mm的土。

三.仪器设备

1.标准筛:粗筛(圆孔):孔径为60mm、40mm、20mm、10mm,5mm、2mm;

细筛:孔径为2.0mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm。

2.天平:称量5000g,感量5g;称量1000g ,感量1g;称量200g,感量0.2g。

3.摇筛机(带震动、拍打功能)。

4.其他:烘箱、筛刷、烧杯、木碾、研钵等。

四.试样

将土样风干,使其土中水分蒸发。从风干、松散的土样中,用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样:

1.小于2mm 颗粒的土100~300g;

土力学实验-知识归纳整理

土力学实验-知识归纳整理

实验名称 实验一 测定土的密度(环刀法)

实验器材 环刀、电子天平、修土刀、钢丝锯、凡士林、玻璃板

实验原理及目的 实验目的:测量土的密度

实验原理:环刀法是使用已知质量及容积的环刀,切取土样,使土样的体积与容积一致,这样环刀的容积即为土的体积;称量后,减去环刀的质量就得土的质量,然后计算得土的密度。

实验步骤 1.

测定环刀的质量与体积

环刀的体积v已知为60cm

3,经过电子天平测量环刀的质量

m

1

。 2.

切取土样

用修土刀将土样削成略大于环刀的土柱;然后将环刀清理干净,内壁涂上凡士林,将环刀刀刃口垂直放到土样上,用竹片垂直向下轻压环刀,直至土样高出环刀为止;先削平环刀一端多余的土,削至与环刀边缘齐平,再将其放置于玻璃片上,然后将环刀另一端多余的土削平至与环刀齐平。若两面土有脱落,可用切下的碎土将其补平。

3.

将环刀外壁擦净,称量环刀和土样的质量

m

2,

准确至0.1

克。4.

计算土的密度

V

m

m

1

2

-

=

ρ

注意事项:(1)用环刀取土样时,必须严格按步骤操作; (2)称量前应注意把天平调零,称环刀和土总质量时应把环刀外壁土擦干净。

数据处理 详见附表

知识归纳整理

实验名称 实验二

含水率试验 (烘干法) 实验器材 铝盒2个、电子天平、烘箱、干燥器

实验原理及目的 实验目的:测量土的天然含水率

实验原理:含水率是指土中水分质量与干干质量之比值。湿土在温度为100-105

℃的长时光烘烤下,土中的水分彻底蒸发,土样减轻的质量与彻底干燥后土样的质量之比值,即为湿土的含水率,以百分数表示。

实验步骤 1.

测量湿土的质量

先将干净铝盒放在电子天平上称的质量m

一些土力学试验实验

一些土力学试验实验

实验一:密度试验(环刀法)

一、概述

土的密度ρ是指土的单位体积质量,是土的基本物理性质指标之一,其单位为g/cm3。土的密度反映了土体结构的松紧程度,是计算土的自重应力、干密度、孔隙比、孔隙度等指标的重要依据,也是挡土墙土压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和沉降量估算以及路基路面施工填土压实度控制的重要指标之一。土的密度一般是指土的天然密度。

二、试验方法及原理

密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土,宜采用环刀法;对于易碎、难以切削的土,可用蜡封法,对于现场粗粒土,可用灌水法或灌砂法。环刀法就是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法,环刀内土的质量与环刀体积之比即为土的密度。

1.仪器设备

(1)恒质量环刀:内径6. 18cm(面积30cm2)或内径7. 98cm(面积50cm2),高20mm,壁厚1.5mm;

(2)称量500g、最小分度值0. 1g的天平;

(3)切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。

2. 操作步骤

(1) 按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样,其直径和高度应大于环刀的尺寸,整平两端放在玻璃板上。

(2) 在环刀内壁涂一薄层凡士林,将环刀的刀刃向下放在土样上面,然后用手将环刀垂直下压,边压边削,至土样上端伸出环刀为止,根据试样的软硬程度,采用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平,并及时在两端盖上圆玻璃片,以免水分蒸发。

(3)擦净环刀外壁,拿去圆玻璃片,然后称取环刀加土质量,准确至0. 1g。

环刀法试验应进行两次平行测定,两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm3.,并取其两次测值的算术平均值。

土力学试验报告

土力学试验报告

广东工业大学华立学院

系专班学部业级号

学生姓名

一、含水率试验

1、目的和合用范围

本实验方法合用于测定黏质土、粉质土、砂类土、砂砾石、有机质土和冻土土类的含水率。

2、仪器设备

1)烘箱:可采用电热烘箱或者温度能保持105~110℃的其他能源烘箱。

2)天平:称量200g,感量0.01g;称量1000g,感量0.1g 。

3)其他:干燥器、称量盒等。

3、试验步骤

1)取具有代表性试样,细粒土15~30g,砂类土、有机质土为50g,砂砾石为1~2kg,放入称量盒内,即将盖好盒盖,称质量。称量时,可在天平一端放上与该称量盒等质量的砝码,挪移天平游码,平衡后称量结果减去称量盒质量即为湿土质量。

2)揭开盒盖,将试样和盒放入烘箱内,在温度105~110℃恒温下烘干。烘干时间对细粒土不得小于8h,对砂类土不得小于6h,有机质超过5%的土或者含石膏的土,应将温度控制在60~70℃的恒温下,干燥12~15h。

3)将烘干后的试样和盒取出,放入干燥器内泠却(普通只需0.5~1h 即可)。泠却后盖好盒盖,称质量,准确至0.01g。

4、结果整理

1)按着下式计算含水率

m 一m

= s 100

m

s

式中:——含水率(%),计算至0.1;

m ——湿土质量(g);

m ——干土质量(g)。

s

2)试验记录格式

3)精密度和允许差。

本试验进行二次平行测定,取其平均值,允许平行差值应符合下表规定。

允许平行差值(%)

0.3

小于等于 1 小于等于 2

含水率 5 以下 40 以下 40 以上

盒号

盒质量(g ) 盒+湿土质量(g ) 盒+干土质量(g ) 水分质量(g ) 干土质量(g ) 含水率(%) 平均含水率(%)

土力学试验

土力学试验

筛分法
5
称取筛分土样
筛分法
6
将根据土样选用的筛.依孔径由小到大的顺序叠好. 将根据土样选用的筛.依孔径由小到大的顺序叠好. 并放好底盘。将土样倒入最上层孔径最大的筛上 并放好底盘。
筛分法
7
轻轻振筛(或用振筛机)10轻轻振筛(或用振筛机)10-15min )10
筛分法
按由上至下的顺序取下筛子, 8 按由上至下的顺序取下筛子,每取一级筛都要在 瓷盘或白纸上用手轻叩摇晃, 瓷盘或白纸上用手轻叩摇晃,直至无土粒下漏为止
切土刀刀口朝外切土样
土的重度试验
6
切直土样上下高出环刀
土的重度试验
7
削去高出环刀部分的土样
土的重度试验
8
均匀地削平环刀一侧的土样
土的重度试验
9
削平另一侧的土样
土的重度试验
10
削好的土样
土的重度试验
11
平行测定,需制备2 平行测定,需制备2个土样
称重并计算
• 1 称环刀加湿土重m2 • 2 计算:
实验三、土的含水量试验
土的含水量试验
1 电子天平调零
土的含水量试验
2
称空铝盒重量
土的含水量试验
3
读空铝盒重量
土的含水量试验
4 打开铝盒
土的含水量试验
5
去代表性土样

土力学四大实验

土力学四大实验

实验一 土的密度及含水量实验

(一) 实验目的

测定土的密度与含水量。 (二) 土的密度测定 1. 实验内容和原理

(1) 实验内容:用“环刀法”测土的天然密度。

(2) 实验原理:土的密度ρ是单位体积土的质量。V m m /)(21-=ρ 式中m 1——环刀加土的质量(g ); 2m ——环刀的质量(g );

V ——土的体积(cm 3)。 2. 实验仪器及材料(环刀法):内径6~8cm ,高2~3cm ,体积为100cm 3和60cm 3两种;天平:感量0.01g ,称量200g ,其他:切土刀,钢丝锯,凡士林。 3. 实验步骤

(1)按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样,整平其两端,将环刀内壁涂一层凡士林,称出环刀的质量,刀口向下放在土壤上。

(2)用切土刀(或钢丝锯)将土样削成略大与环刀直径的土柱,然后将环刀垂直下压,边压边削,至土样伸出环刀为止,将两端余土削平,取剩余的代表性土样用于测定含水量。 (3)擦净环刀外壁称重(若在天平放砝码一端,放一等重环刀)可直接测出湿土重。准确至0.1g 。

(4)计算土的密度,精确至0.01g/cm 3。

(5)本实验需进行两次平行测定,其平行差值不得大于0.03 g/cm 3,取其算术平均值。 (6)操作注意事项:用环刀切取式样,为防止扰动,应切削一个较环刀内径略大的土柱,然后将环刀垂直下压,为避免环刀下压时挤压四周土样,应边压边削,直至土样伸出环刀,然后将两端修平用直刀一次刮平,严禁用直刀在环刀土面上来回抹平,如遇石子等其他杂物等要尽量避开,无法避开则视情况酌情补上。

土力学实验报告

土力学实验报告

土力学实验报告

引言:

土力学是关于土壤力学性质和行为的研究领域,其在土木工程、地质工程和建筑工程等领域中具有重要的应用价值。本实验旨在

通过对土壤的一系列实验,探究土壤的物理力学性质和变形特性,为工程项目的设计和施工提供可靠的理论依据。

实验一:粒度分析

粒度分析是土力学中常用的实验方法,通过对不同颗粒大小的

土样进行筛分,可获得该土样的粒度分布曲线。本实验选取一定

量的土样,将其通过一系列筛网进行分级,然后根据分级结果制

作颗粒分布曲线。

实验结果显示,土样中颗粒呈现多种粒度大小,包括砂粒、粉

粒和黏土颗粒等。粒度分布曲线的形状和斜率反映了土壤的粘聚

性和孔隙结构。通过粒度分析,可以进一步得到土样的分散度和

压实性等物理力学性质。

实验二:固结性试验

固结性试验是研究土壤在外界荷载作用下的压缩性质和变形规律的重要手段。本实验通过采用固结仪器对土样施加不同应力,观察土样的压实变形和固结过程。

实验结果显示,在施加应力后,土样发生了压实变形。固结过程中,土壤体积逐渐减小,孔隙水排出,导致土样密度的增加和土体的垂直应力的增加。同时,发生了渗透过程,孔隙水逐渐排出土体,土样内部颗粒之间的接触得到增强。通过固结试验,可以得到土壤的不排水强度和固结指标,为工程中的基础设计提供参考。

实验三:剪切强度试验

剪切强度试验是研究土壤在剪切荷载下的力学性质和变形特性的关键实验。本实验采用剪切仪器对土样进行剪切试验,以获得土壤的剪切强度参数和剪切变形规律。

实验结果显示,在剪切试验中,土样经历了剪切应力的作用,产生了剪切变形。剪切过程中,土样内部发生了颗粒的位移和变形,出现了更多的剪切面和微观破裂。通过剪切强度试验,可以获得土样的剪切强度参数,如摩擦角和内聚力等,为土壤工程中的边坡稳定性和基坑开挖等问题提供依据。

土质学与土力学实验报告

土质学与土力学实验报告

土质学与土力学实验报告

一、引言

土质学与土力学是土木工程领域中非常重要的两个学科,它们研究的是土壤物理性质和土壤力学特性。土质学主要研究土壤的组成、结构、水分特性以及与土壤相关的其他性质;而土力学则关注土壤的力学行为,如承载能力、压缩性、剪切性等。通过对土质学与土力学的实验研究,可以深入了解土壤的性质和行为,为土木工程的设计和施工提供科学依据。

二、实验目的

本实验旨在通过对土质学与土力学的实验研究,掌握土壤的基本性质和力学特性,并通过实验数据的分析与解读,加深对土壤行为的理解。

三、实验内容

1. 土壤颗粒分析实验:该实验主要通过筛分方法,将土壤按照颗粒大小进行分类,并计算出不同颗粒级配的百分比。通过该实验可以了解土壤的颗粒组成及其分布特点。

2. 液塑限实验:该实验主要通过塑限试验和液限试验,确定土壤的塑性指数和液性指数,从而评价土壤的塑性和液性特征。

3. 压缩特性实验:该实验主要通过压缩试验,研究土壤的压缩性质,包括压缩曲线、压缩系数等。通过该实验可以了解土壤在不同应力条件下的变形行为。

4. 剪切强度实验:该实验主要通过直剪试验或剪切箱试验,研究土壤的剪切强度特性,包括剪切强度参数、剪切曲线等。通过该实验可以了解土壤在受到剪切力作用时的变形和破坏行为。

四、实验结果与分析

1. 土壤颗粒分析实验结果:根据实验数据,可以统计出土壤的颗粒级配曲线,并计算出不同级配的百分比。通过分析曲线和百分比数据,可以判断土壤的颗粒组成及其分布特点,进而评价土壤的工程性质。

2. 液塑限实验结果:根据塑限试验和液限试验的数据,可以计算出土壤的塑性指数和液性指数。通过这些指数的计算,可以判断土壤的塑性和液性特征,为土壤的工程应用提供参考。

土力学四大实验

土力学四大实验

实验一 土的密度及含水量实验

(一) 实验目的

测定土的密度与含水量。 (二) 土的密度测定 1. 实验内容和原理

(1) 实验内容:用“环刀法”测土的天然密度。

(2) 实验原理:土的密度ρ是单位体积土的质量。V m m /)(21-=ρ 式中m 1——环刀加土的质量(g ); 2m ——环刀的质量(g );

V ——土的体积(cm 3)。 2. 实验仪器及材料(环刀法):内径6~8cm ,高2~3cm ,体积为100cm 3和60cm 3两种;天平:感量0.01g ,称量200g ,其他:切土刀,钢丝锯,凡士林。 3. 实验步骤

(1)按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样,整平其两端,将环刀内壁涂一层凡士林,称出环刀的质量,刀口向下放在土壤上。

(2)用切土刀(或钢丝锯)将土样削成略大与环刀直径的土柱,然后将环刀垂直下压,边压边削,至土样伸出环刀为止,将两端余土削平,取剩余的代表性土样用于测定含水量。 (3)擦净环刀外壁称重(若在天平放砝码一端,放一等重环刀)可直接测出湿土重。准确至0.1g 。

(4)计算土的密度,精确至0.01g/cm 3。

(5)本实验需进行两次平行测定,其平行差值不得大于0.03 g/cm 3,取其算术平均值。 (6)操作注意事项:用环刀切取式样,为防止扰动,应切削一个较环刀内径略大的土柱,然后将环刀垂直下压,为避免环刀下压时挤压四周土样,应边压边削,直至土样伸出环刀,然后将两端修平用直刀一次刮平,严禁用直刀在环刀土面上来回抹平,如遇石子等其他杂物等要尽量避开,无法避开则视情况酌情补上。

最新《土力学》实验报告

最新《土力学》实验报告

最新《土力学》实验报告

实验一:颗粒大小分布的测定

目的:通过湿筛法和沉降法,确定土样的颗粒大小分布,了解土的粒度组成。

材料与设备:土样、标准筛具、天平、喷水器、搅拌器、定时器、量筒。

实验步骤:

1. 取代表性土样约500克,置于烘箱中烘干至恒重。

2. 将烘干后的土样通过特定尺寸的筛网进行筛分,记录各筛网上的土样质量。

3. 使用喷水器将土样湿润,再次进行筛分,直至所有土粒均能通过最细筛网。

4. 根据各筛网上收集的土样质量,计算土样的颗粒大小分布。

5. 用沉降法测定细颗粒的分布,通过量筒和定时器记录沉降速度和沉积量。

6. 将沉降法得到的数据与筛分结果结合起来,绘制土样的颗粒大小分布曲线。

结果分析:

- 颗粒大小分布曲线显示了土样中不同粒径的土粒所占的比例。

- 根据颗粒大小分布,可以判断土的类型(如砂土、粘土等)。

- 分析结果可用于土的工程性质评估,如渗透性、压缩性等。

结论:

通过本次实验,成功测定了土样的颗粒大小分布,为进一步的土力学

性质分析提供了基础数据。

实验二:液限和塑限的测定

目的:通过液限和塑限试验,确定土的塑性特性,评估土的工程适用性。

材料与设备:土样、液限仪、塑限仪、天平、研钵、蒸馏水。

实验步骤:

1. 准备土样,通过研钵研磨至均匀状态。

2. 使用液限仪进行液限试验,逐渐加入蒸馏水,搅拌土样至能形成手

滚状,记录此时的含水量。

3. 继续加水,直至土样表面出现一层稀薄的液态水膜,记录此时的含

水量,确定液限。

4. 进行塑限试验,将土样置于塑限仪上,通过搓圆法测定土样的塑性。

5. 记录土样在不同含水量下的塑性指数,计算土的塑性范围。

土力学实验报告

土力学实验报告

实验一含水率实验

土样编号:实验者:

实验方法:计算者:

实验日期:实验成绩:

一、实验目的

测定土的含水量,了解土的含水情况,是计算土的孔隙比、液性指数和其他物理力学性质不可缺少的一个基本指标。适用范围:粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。

二、试验方法

烘干法、、炒干法。本试验用酒精燃烧法。

三、试验原理

土的含水量是土烘干到恒重时失去的水分质量与达到恒重后干土质量的比值,以百分数表示。

四、试验设备

铝盒:酒精、电子分析天平、铝制秤量盒、削土刀等。

五、操作步骤

1、先秤量好带有编号的盒盖、盒身的两个铝盒,分别记录重量数值g0并填入表1中。

2、从原状或扰动土样中,选取具有代表性的试样约15~30g或用切环刀土样时余下的试样;对有机质土、砂类土和整体状构造冻土取样为50g左右,放在秤量盒内,立即盖好盒盖,称盒盖、盒身及湿土的重量,准确至0.01g,将数值g1填入表1中。

3、打开盒盖,倒入适量酒精,点燃酒精,把土样烧至干燥。取出土样,盖好盒盖,秤重并记录干土及铝盒的重量,将数值g2填入表1中。

六、计算含水率

W=(g1-g2)/(g2-g0)×100%

其中W—含水率g0——铝盒重量,单位为g。

g1——铝盒加湿土的重量,单位为g。g2——铝盒加干土的重量,单位为g。

七、注意事项:

本试验必须对两个试样进行平行测定,测定的差值:当含水率小于40%时为1%;当含水率等于、大于40%时为2%。取两个侧值的平均值,以百分数表示。

八、思考题:

1、测定含水率的目的是什么?

2、测定含水率常见的有哪几种方法?

3、土样含水率在工程中有何价值?

土力学的八大试验

土力学的八大试验

土力学的八大试验

实验一 土的含水率试验

(一)、试验目的

土的含水率指土在105—1100C 下烘于恒量时所失去的水的质量和干土质量的百分比值。土在天然状态下的含水率称为土的天然含水率。所以,试验的目的:测定土的含水率。

(二)、试验方法适用范围

1、烘干法:室内试验的标准方法,一般粘性土都可以采用。

2、酒精燃烧法:适用于快速简易测定细粒土的含水率。

3、比重法:适用于砂类土。

(三)、烘干法试验

1、仪器设备

①烘箱:采用电热烘箱;②天平:称量200g,分度值0.01g ;③其他:干燥器,称量盒。

2、操作步骤

(1)取代表性试样,粘性土为15—30g,砂性土、有机质土为 50g,放入质量为m 0的称量盒内,立即盖上盒盖,称湿土加盒总质量m 1,精确至0.01g.

(2)打开盒盖,将试样和盒放入烘箱,在温度105——1100C 的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土不得少于8小时;砂类土不得少于6小时;对含有机质超过10%的土,应将温度控制在65——700C 的恒温下烘至恒量。

(3)将烘干后的试样和盒取出,盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温,称干土加盒质量m 2为,精确至0.01g 。

3、计算含水率:按下式计算 %1000221⨯--==

m m m m m m w s w

4、要求:(1)计算准确至0.1%;(2)本试验需进行2次平行测定,取其算术平均值,

5、本试验记录格式详见报告 实验二 土的密度试验

(一)、试验目的

测定土在天然状态下单位体积的质量。

(二)、试验方法与适用范围

一般粘性土,宜采用环刀法

土力学六种常见试验实验目的步骤等介绍PPT

土力学六种常见试验实验目的步骤等介绍PPT

注意事项
1.首先装好试样,再安装量表。在装量表的过程中,小指针需 调至整数位,大指针调至零,量表杆头要有一定的伸缩范围,固 定在量表架上。 2.加荷时,应按顺序加砝码;试验中不要震动实验台,以免指 针产生移动。
操作步骤
(1)取代表性试样,粘性土为15—30g,砂性土、有机质土为 50g,放入质量为m0的称量盒内,立即盖上盒盖,称湿土加盒 总质量m1,精确至0.01g。 (2)打开盒盖,将试样和盒放入烘箱,在温度105——110℃ 的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土 不得少于8小时;砂类土不得少于6小时;对含有机质超过10% 的土,应将温度控制在65——70 ℃的恒温下烘至恒量。 (3)将烘干后的试样和盒取出,盖好盒盖放入干燥器内冷却 至室温,称干土加盒质量m2为,精确至0.01g。
IL
w wP IP
4 土的固结试验
目的
测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力的关系,变形和 时间的关系,以便计算土的压缩系数、压缩指数、压缩模量、固 结系数及原状土的先期固结压力等。
方法
快速固结法:规定试样在各级压力下的固结时间为1小 时,仅在最后一级压力下除测记1小时的量表读数外, 还应测读达压缩稳定时的量表读数。
计算土的含水量
要求
w mw m1 m2 100 % ms m2 m0
(1)计算准确至0.1%;

《土力学》试验五击实试验

《土力学》试验五击实试验

试验五击实试验

一.试验目的和适用范围

击实试验分轻型和重型两类。小试筒适用于测定粒径不大于25mm的土,大试筒适用于测定粒径不大于38mm的土的最大干密度和相应的最佳含水量。

二.仪器设备

1.标准击实仪、轻、重型试验方法和设备的主要参数应符合表1的规定。

表1击实试验方法类型

试验方法类别

锤底

直径

(cm)

锤质

(kg)

落高

(cm)

试筒尺寸

层数

每层

击数

击实功

(kJ/m3)

最大

粒径

(mm)

内径

(cm)

(cm)

容积

(cm3)

轻型Ⅰ法Ⅰ.1

Ⅰ.2

5

5

2.5

2.5

30

30

10

15.2

12.7

12

997

2177

3

3

27

59

598.2

598.2

20

40

重型Ⅱ法Ⅱ.1

Ⅱ.2

5

5

4.5

4.5

45

45

10

15.2

12.7

12

997

2177

5

3

27

98

2687.0

2687.2

20

40

2.烘箱及干燥器。

3.天平:感量0.01g。

4.台秤:称量10kg,感量5g。

5.圆孔筛:孔径38mm、25mm、19mm、5mm各一个。

6.拌和工具:400mm×600mm、深70mm的金属盘、土铲。

7.其他:喷水设备、碾土器、盛土盘、量筒、推土器、铝盒、修土刀、平直尺等。

三.试样

本试验的试样制备分干土法和湿土法两种。对一般土,干法制样和湿法制样所得击实结果有一定差异,对于具体试验应根据工程性质选择制备方法。各方法可按表2准备试料。

表2试样用量

使用方法类别试筒内径

(cm)

最大粒径

(mm)

试料用量

(kg)

干土法

试样不重复使用b

10

15.2

20

40

至少5个试样,每个3

至少5个试样,每个6

湿土法

试样不重复使用c

10

15.2

20

40

至少5个试样,每个3

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实验一:密度试验(环刀法)

一、概述

土的密度ρ是指土的单位体积质量,是土的基本物理性质指标之一,其单位为g/cm3。土的密度反映了土体结构的松紧程度,是计算土的自重应力、干密度、孔隙比、孔隙度等指标的重要依据,也是挡土墙土压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和沉降量估算以及路基路面施工填土压实度控制的重要指标之一。土的密度一般是指土的天然密度。

二、试验方法及原理

密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土,宜采用环刀法;对于易碎、难以切削的土,可用蜡封法,对于现场粗粒土,可用灌水法或灌砂法。环刀法就是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法,环刀内土的质量与环刀体积之比即为土的密度。

1.仪器设备

(1)恒质量环刀:内径6. 18cm(面积30cm2)或内径7. 98cm(面积50cm2),高20mm,壁厚1.5mm;

(2)称量500g、最小分度值0. 1g的天平;

(3)切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。

2. 操作步骤

(1) 按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样,其直径和高度应大于环刀的尺寸,整平两端放在玻璃板上。

(2) 在环刀内壁涂一薄层凡士林,将环刀的刀刃向下放在土样上面,然后用手将环刀垂直下压,边压边削,至土样上端伸出环刀为止,根据试样的软硬程度,采用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平,并及时在两端盖上圆玻璃片,以免水分蒸发。

(3)擦净环刀外壁,拿去圆玻璃片,然后称取环刀加土质量,准确至0. 1g。

环刀法试验应进行两次平行测定,两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm3.,并取其两次测值的算术平均值。

实验二:含水率试验(烘干法)

一、概述

土的含水率是指土在温度105-110℃下烘到衡量时所失去的水质量与达到恒量后干土质量的比值,以百分数表示。

二、试验方法及原理

含水率试验方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法、炒干法等,其中以烘干法为室内试验的标准方法。烘干法是将试样放在温度能保持105~110℃的烘箱中烘至恒量的方法,是室内测定含水率的标准方法。

1.仪器设备

(1)保持温度为105110℃的自动控制电热恒温烘箱或沸水烘箱、红外烘箱、微波炉等其他能源烘箱;

(2)称量200g、最小分度值0. 0lg的天平;

(3)装有干燥剂的玻璃干燥缸;

(4)恒质量的铝制称量盒。

2.操作步骤

(1)从土样中选取具有代表性的试样15~30g(有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g),放人称量盒内,立即盖上盒盖,称盒加湿土质量,准确至0. 0lg。

(2)打开盒盖,将试样和盒一起放人烘箱内,在温度105^-110℃下烘至恒量。试样烘至恒量的时间,对于粘土和粉土宜烘8~10h,对于砂土宜烘6~8h。对于有机质超过干土质量5%的土,应将温度控制在65~70℃的恒温下进行烘干。

(3)将烘干后的试样和盒从烘箱中取出,盖上盒盖,放人干燥器内冷却至室温。

(4)将试样和盒从干燥器内取出,称盒加干土质量,准确至0. 0lg。

烘干法试验应对两个试样进行平行铡定,并取两个含水率测值的算术平均值。当含水率小于40%时,允许的平行测定差值为1%;当含水率等于、大于40%时,允许的平行测定差值为2%。

实验三:土的压缩、固结试验

一、概述

标准固结试验就是将天然状态下的原状土或人工制备的扰动土,制备成一定规格的土样,然后在侧限与轴向排水条件下测定土在不同荷载下的压缩变形,且试样在每级压力下的固结稳定时间为24h。

二、试验方法与原理

1. 仪器设备

(1) 固结容器。由环刀、护环、透水板、加压上盖等组成,土样面积30cm2或50cm2,高度2cm。

(2)加荷设备。可采用量程为5~l0kN的杠杆式、磅秤式或气压式等加荷设备。

(3) 变形量测设备。可采用最大量程l0mm, 最小分度值0.0lmm的百分表,也可采用一准确度为全量程0. 2%的位移传感器及数字显示仪表或计算机。

(4)毛玻璃板、圆玻璃片、滤纸、切土刀、钢丝锯和凡士林或硅油等。

2.试验步骤

(1)按工程需要选择面积为30cm,或50cm的切土环刀,环刀内侧涂上一层薄薄的凡士林或硅油,刀口应向下放在原状土或人工制备的扰动土上,切取原状土样时应按天然状态时垂直方向一致。

(2)小心地边压边削,注意避免环刀偏心入土,应使整个土样进入环刀并凸出环刀为止,然后用钢丝锯(软土)或用修土刀(较硬的土或硬土),将环刀两端余土修平,擦净环刀外壁。

(3) 测定土样密度,并在余土中取代表性土样测定其含水率,然后用圆玻璃片将环刀两端盖上,防止水分蒸发。

(4)在固结仪的固结容器内装上带有试样的切土环刀(刀口向下),在土样两端应贴上洁净而湿润的滤纸,再用提环螺丝将导环置于固结容器,然后放上透水石和传压活塞以及定向钢球。

(5) 将装有土样的固结容器,准确地放在加荷横梁的中心,如杠杆式固结仪,应调整杠杆平衡,为保证试样与容器上下各部件之间接触良好,应施加1kPa预压荷载;如采用气压式压缩仪,可按规定调节气压力,使之平衡,同时使各部件之间密合。

(6) 调整百分表或位移传感器至“0”读数,并按工程需要确定加压等级、测定项目以及试验方法。

(7)加压等级可采用12. 5kPa,25kPa,50kPa,l00kPa,200kPa,400kPa,800kPa,1600kPa 和3200kPa。第一级压力的大小视土的软硬程度,分别采用12. 5kPa, 25kPa或50kPa;最后一级压力应大于土层的自重应力与附加应力之和,或大于上覆土层的计算压力100-200kPa, 但最大压力不应小于400kPa。

(8)当需要确定原状土的先期固结压力时,初始段的荷重率应小于1,可采用0. 5或0.25.最后一级压力应使测得的e-lgp曲线下段出现直线段。对于超固结土,应采用卸压、再加压方法来评价其再压缩特性。

(9) 当需要做回弹试验时,回弹荷重可由超过自重应力或超过先期固结压力的下一级荷重依次卸压至25kPa,然后再依次加荷,一直加至最后一级荷重为止。卸压后的回弹稳定标准与加压相同,即每次卸压后24h测定试样的回弹量。但对于再加荷时间,因考虑到固结已完成,稳定较快,因此可采用12h或更短的时间。

(10)对于饱和试样,在试样受第一级荷重后,应立即向固结容器的水槽中注水浸没试样,而对于非饱和土样,须用湿棉纱或湿海绵覆盖于加压盖板四周,避免水分蒸发。

(11) 当需要预估建筑物对于时间与沉降的关系,需要测定竖向固结系数C V,或对于层理构造明显的软土需测定水平向固结系数C H时,应在某一级荷重下测定时间与试样高度变化的关系。读数时间为6s, 15s, lmin, 2. 25min, 4min,6. 25min,9min,12. 25min,16min,20. 25min,25min,30.25min,36min,42.25min,49min,64min,100min,200min,400min,23h,24h,直至稳定为止。当测定C H时,需具备水平向固结的径向多孔环,环的内壁与土样之间应贴有滤纸。

(12)当不需要测定沉降速率时,则施加每级压力后24h测定试样高度变化作为稳定标准;只需测定压缩系数的试样,施加每级压力后,每小时变形达0. 0lmm时,测定试样高度变化作为稳定标准。

(13)当试验结束时,应先排除固结容器内水分,然后拆除容器内各部件,取出带环刀的土样,必要时,揩干试样两端和环刀外壁上的水分,测定试验后的密度和含水率。

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