土木工程实验报告

实验一土得颗粒分析试验

一、实验目得

1 测定干土中各种粒组所占该土总质量得百分数,借以明了颗粒大小分布及级配组成。

2 供土分类及概略判断土得工程性质及作建筑材料用。

二、试验内容

对粒径大于0、075mm且粒径大于２mm得颗粒不超过总质量得1０%得无粘性土用标准细筛进行筛分试验。

三、实验仪器与设备

1 标准细筛：孔径为2ｍm、1mｍ、0.5mｍ、0。25mm、０。075ｍm、底盘；

2电子天平:称量200g,感量０。01g；称量1０００g，感量0。１ｇ;

３摇筛机、恒温烘箱;

4其她:毛刷、匙、瓷盘、瓷杯、白纸.

四、实验方法与步骤

1取有代表性得风干土样或烘干冷却至室温得土样２00～５00g,称量准确至0。1g。

2 将标准细筛依孔径大小顺序叠好,孔径大得在上,最下面为底盘,将称好得土样倒入最上层筛中,盖好上盖.进行筛析。标准细筛放在摇筛机上震摇与约１0分钟左右。

3 检查各筛内就是否有团粒存在,若有则碾散再过筛。

４由最大孔径筛开始,将各筛取下,在白纸上用手轻叩摇晃,如有土粒漏下，应继续轻叩摇晃，至去土粒漏下为止。漏下得砂粒应全部放入下级筛内。逐次检查至盘底。

５并将留在各筛上得土样分别分别倒在白纸上，用毛刷将走色中砂粒轻轻刷下,再分别倒入瓷杯内，称量准确至0.１g。

6 各细筛上及底盘内砂土质量总与与筛前称量得砂土样总质量之差不得大于１％。

五、试验数据整理

1按下式计算小于某粒径得试样质量占总质量得百分数:

式中 x—小于某粒径得试样质量占试样总质量得百分数(％);

-小于某粒径得试样质量（g）；

ｍB-用标准细筛分析时所取得试样质量（ｇ)。

2 以小于某粒径得试样质量占试样总质量得百分数为纵坐标,以粒径(mm）为对数横坐标,绘制颗粒大小分布曲线。

3 计算级配指标

①按下式计算颗粒大小分布曲线得不均匀系数:

式中Ｃｕ—不均匀系数;

d６0-限制粒径,在粒径分布曲线上小于该粒径得土含量占总土质量得6０%得粒径;

d1０—有效粒径，在粒径分布曲线上小于该粒径得土含量占总土质量得10%得粒径。

②按下式计算颗粒大小分布曲线得曲率系数：

式中Ｃｃ-曲率系数;

ｄ30-在粒径分布曲线上小于该粒径得土含量占总土质量得3０%得粒径。

4 对试样土料分类并作出级配良好与否得判断

依据土得分类标准对土样进行分类，定名为粗砂、中砂、细砂、粉砂等;

当颗粒大小分布曲线得Cu≥５且Cｃ =1～3,则级配良好，否则为级配不良.

实验二土得固结压缩试验

一、实验目得

1、测定试样在侧限与轴向排水条件下得变形与压力得关系,或孔隙比与压力得关系,变形与时间得关系。

２、由测得得各关系曲线计算土得压缩系数av、压缩模量Es、压缩指数Cc、回弹指数Cs、固结系数Cv、地基得渗透系数k及土得先期固结压力Pc等，测定项目视工程需要而定。

3、利用压缩试验所得得参数计算地基基础得变形量,预估地基承载力。

二、实验设备、仪器

１、压缩固结仪：由环刀、护环、透水板、加压上盖、量表架等组成;

2、加压设备：采用量程为５~10kN得杠杆式加压设备;

3、变形量测设备：百分表量程10mm,分度值为0.01mm;

4、其她：快速烘箱(300°C~350°C）、电子天平(称量10０0g,感量0.01g)、测容重用环刀、刮土刀、钢丝锯、铝盒、玻璃板、秒表、凡士林、盛水盆、滤纸等．

三、试验步骤

１、按要求取原状样或制备扰动土样。

２、取环刀样，测试验前得密度与含水量。

3、取压缩仪内得环刀,内壁擦抹凡士林使其光滑少摩擦。环刀刃口向下对准制备得圆柱土样中心，慢慢垂直下压且边压边削土样,使土样成锥台形.直至土样伸出环刀顶面为止,将环刀两边余土削去修平，擦净环刀外壁。

4、在压缩容器内放置透水石、滤纸与下护环，将带有环刀得试样小心装入护环，然后在环刀试样上放薄滤纸、上护环、透水板与加压盖板，置于加压框架下，并对准加压杆，使加压杆与加压盖板中心凹槽对正。

5、安装百分表,为保证试样与仪器上下各部分之间接触良好，应施加１ｋPa得预压压力,然后调整百分表，使百分度指针归零（表得毫米指针应控制在５~1０mm之间，以保证有足够得量程测定试样得压缩量)。

６、加荷。按50、100、2０0、４0０(kpａ)四级荷重加荷,每级荷载历时１0分钟，即每级荷重加上10分钟时,记测微表读数一次,然后加下一级荷载,依些类推,直到第四级荷载施加完毕为止．

四、注意事项

1．首先装好试样,再安装量表。在装量表得过程中，小指针需调至整数位,大指针调至零,量表杆头要有一定得伸缩范围，固定在量表架上。

２。压缩容器内放置得透水石、滤纸湿度尽量与试样湿度接近。

3．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．

五、试验数据整理

1、按下式计算试样得初始孔隙比e0:

式中 e０-土样得初始孔隙比;

Gs—、土粒比重,本实验取Gs ＝２、7;

ρ０—土样得初始密度(ｇ／cm3),由试验测定；

ρω—4°Ｃ水得密度,为1 g/cm3；

ω0—土样得初始含水量（%)，由试验测定。

2．计算试样得颗粒（骨架）净高hｓ

式中:h0—试样初始高度(mm)

３、计算某级压力下变形稳定后得孔隙比ｅi

式中：

ei-某级压力下土样得孔隙比;

-某级压力下试样高度得累计变形量，ｍｍ；

４、计算某级压力下得压缩系数a i—ｉ+1与压缩模量Eｓ

式中 Pi—某一级荷重值,MPa。

根据上覆压力确定ｉ，一般建筑物得上覆压力在100-２00kＰa之间,故取a1—2来表达图得压缩系数．

５、作孔隙比e与压力p得关系曲线

以孔隙比e为纵坐标,压力p为横坐标，绘制孔隙比与压力得关系曲线。

实验三土得直接剪切试验

一、试验目得

１、测定土得抗剪强度指标c与Φ,为计算地

基承载力、挡墙土压力、验算地基及土坡稳定提供

基本参数。

2、了解应变式直接剪切试验测定土得抗剪强

度指标得方法。分为：快剪(Q)、固结快剪

（CQ）、慢剪(S)三种试验方法。

3、明了直接剪切试验得特点。

二、实验方法

快剪:在试样上施加垂直压力后立即快速施加

水平剪应力。

固结快剪:在试样上施加垂直压力,待试样排水

固结稳定后,快速施加水平剪应力。

慢剪:在试样上施加垂直压力及水平剪应力得过程中,均使试样排水固结.

本次实验内容只进行快剪试验.

三、实验设备

1、应变控制式直剪仪：主要包括:剪切盒(水槽、上剪切盒、下剪切盒),垂直加压框架,测力环,推动机构，台板，杠杆式加压设备.

2、位移计或百分表：量程5~10mm，分度值0、0１ｍm。

3、环刀:与直剪仪配套得至少3个;内径618ｍm,高度20mｍ。

4、其她:削土刀，秒表,玻璃板,推土器，腊纸或塑料膜

四、实验步骤

1、制备土样：制备给定干密度与含水量范围得扰动土样，土样为土样为直径约20０m ｍ，高约１００mm得土柱。（实际工程中,切取原状土样)。