土工试验与原理2016(固结)资料
土工实验报告
土工实验报告目录三轴固结不排水剪 (2)三轴固结排水剪 (8)动三轴试验 (16)动单剪试验 (20)共振柱试验 (23)击实试验 (29)界限含水量试验 (32)压缩实验（固结试验） (37)土工织物力学性能测试 (43)声波法测定土的动力参数 (49)三轴固结不排水剪试验目的：CU 试验是使试样先在某一周围压力作用下排水固结，然后在保持σ不变 的情况下，增加轴向压力直至破坏。
1．测定a εσσ~31）（-曲线与a u ε~曲线； 2．确定总应力强度指标cu cu C ϕ,,ϕ'',C ； 3．测定孔隙应力系数A ，B ，A ； 4．测定不排水强度3~σu C 。
试验原理： 1． 正常固结土对于正常固结土：cu cu C C ϕϕ>'='=，0 2．（1 ）弱超固结土：孔压下降较慢（2）强超固结土：发生剪胀现象，强度包线并不是直线，而是一条微 弯曲线，且C C C C cu cu '>≠',0,，cu ϕϕ>'。
固结不排水剪试验是使试样先在某一周围压力作用下排水固结，然后，在保持不排水的情况下，增加轴向压力直至破坏。
由不同围压作用得出不同应力圆，然后根据摩尔——库仑理论，求得抗剪强度参数。
三、试验仪器：三轴压力室；加压系统（围压加压系统、轴压加压系统）； 量测系统（孔压量测系统、体变量测系统）；附属设备：击实筒、饱和器、切土盘、切土器及切土架、分样器、承膜筒、天平、量表、空压机。
四、试验步骤：1．试样制备：采用人工击实法制备土样，注意击实分5层，测定土样ρ，ω；2．试样抽气饱和：使饱和度S r>95%；3．试样安装：·从饱和器中取出试样，在侧面贴上7条6mm左右湿滤纸条，底部顶部放上滤纸，再开孔隙压力阀及量管阀，使仪器底座充水排气，关阀。
仪器底座放透水石，再放上湿滤纸，放置试样。
·将橡皮膜套在承膜筒内，两端向外翻出，用吸球从吸嘴吸气，使橡皮膜贴紧承膜筒内，然后将承膜筒套在试样外，放气，翻起橡皮膜，取出承膜筒。
土工实验报告
土工实验报告土工实验报告一、引言土工工程是土壤力学和岩土工程学的一个重要分支，研究土壤的物理力学性质以及土壤与结构物之间的相互作用。
本实验旨在通过一系列土工实验，探索土壤的力学性质和工程应用。
二、实验目的本实验的主要目的是通过以下几个方面的实验，对土壤的力学性质进行研究：1. 确定土壤的颗粒组成和颗粒分布特征；2. 测定土壤的密度和含水率；3. 研究土壤的压缩特性和固结性质。
三、实验方法1. 颗粒组成和颗粒分布特征的测定通过取样和筛分的方法，将土壤样品分为不同粒径的颗粒，并利用显微镜观察颗粒形态和组成。
2. 密度和含水率的测定采用快速湿度计测定土壤样品的含水率，然后利用密度计测定土壤的干密度和湿密度，进而计算得到土壤的相对密度和含水量。
3. 压缩特性和固结性质的研究通过压缩试验，测定土壤的压缩性和固结性。
首先对土壤样品进行标准贯入试验，得到贯入阻力曲线；然后进行固结试验，测定不同固结应力下土壤的压缩指数和固结指数。
四、实验结果与分析1. 颗粒组成和颗粒分布特征的测定结果显示，土壤样品主要由石英、长石和云母等颗粒组成，颗粒分布较为均匀。
2. 密度和含水率的测定结果表明，土壤的干密度为X g/cm³，湿密度为Y g/cm³，相对密度为Z%。
含水率为W%。
3. 压缩特性和固结性质的研究结果显示，土壤样品在不同固结应力下具有不同的压缩指数和固结指数。
通过绘制压缩曲线和固结曲线，可以得到土壤的压缩特性和固结性。
五、实验结论通过本次土工实验，我们得出以下结论：1. 土壤样品的颗粒组成主要由石英、长石和云母等颗粒组成，颗粒分布较为均匀。
2. 土壤样品的密度和含水率分别为X g/cm³和Y g/cm³，相对密度为Z%，含水率为W%。
3. 土壤样品在不同固结应力下具有不同的压缩指数和固结指数，通过压缩曲线和固结曲线可以得到土壤的压缩特性和固结性。
六、实验总结本实验通过一系列土工实验，深入研究了土壤的力学性质和工程应用。
土工试验讲义PPT课件
▪ 实容积法：根据波义尔一马略特定律设计的速测含水率
仪。它是通过测定土中固相和液相的体积，取土的经验
比重值，换算出土的含水率。该法的原理是波义尔一马
略特定律，首先要求气温基本保持不变，这在填筑工地
上是很难达到的。若以标准温度为20℃，那么气温变化
±1℃，实容积的变化就达到5%，相应含水率的变化也
约5%，为此，目前很少使用。
▪ 土样经过试验之后，余土应贮存于适当容器内，并标记工 程名称及室内土样编号妥善保管，以备审核试验成果之用 。一般保存到试验报告提出1个月以后，委托单位对试验 报告未提出任何疑义时，方可处理。
▪ 处理试验余土时要考虑余土对环境的污染、卫生等要求。
13
试样制备方法及注意事项
▪ 土样和试样的制备程序是试验工作的第一个质量要求，为保 证试验成果的可靠性和试验数据的可比性，必须统一土样和 试样制备方法和程序。土样在试验前必须经过制备程序，扰 动土的土样制备包括土的风干、碾散、过筛、匀土、分样和 贮存等预备程序和击实、饱和等试样制备程序。原状土的土 样制备包括开启，切取等。这些步骤的正确与否，都直接影 响试验成果。土样制备程序视需要的试验而异，所以在土样 制备前应拟定土工试验计划。
30
▪ 酒精燃烧法：在试样中放入酒精，利用酒精在试样上燃烧， 使土中水分蒸发，将土烤干，是快速测定法中较准确的一种 ，适用于没有烘箱或土样较少的情况。由于此法难以控制105 ～110℃的恒温条件，与定义不完全符合，故一般在现场使用 ，或者在制备试样时测定风干土样的含水率，供制样参考。 酒精燃烧法测得的含水率略低于烘干法所测的含水率。
含水率 密度
颗粒密度
黏性土、粉土
原状土（筒）
扰动土
φ10cm×20cm
土工试验报告(2)
一、液塑限试验实验一 液限实验粘性土由于其含水率的不同而分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。
土由半固态转到可塑状态的界限含水率叫做塑限（p w ），土的可塑状态转到流动状态的界限含水率叫做液限（l w ）。
土的界限含水率，还和土的颗粒级配，矿物成分等有关，因此能反映出土的某些物理特性。
一、试验目的：测定土的液限，液性指数（I L ）和稠度等。
对粘性土进行分类；作为估算地基承载力的一个依据。
二、试验方法：液限实验，采用圆锥仪法。
三、试验原理：圆锥仪液限实验就是将质量为76g 的圆锥仪放在式样表面，使其在自重作用下沉入土中，若圆锥仪超过5s 恰好沉入土中10mm 深度，此时式样含水率是液限。
四、仪器设备1、圆锥液限仪；2、称量200g ，最小分度值0.01g 的天平；3、烘箱；4、铝制称量盒，调土刀，小刀，毛玻璃板，液滴，吹风机，孔径为0.05mm 的标准筛，研钵设备。
五、试验步骤（1）选取具有代表性的天然含水量或风干土样，若土中含有较多大0.5mm 的顺粒或夹有大量的杂物时，应将土样风干后用带橡皮头的研材研碎或用木棒在橡皮板上压碎，然后再过0.5mm 的筛；（2）取过筛的土样不少于200g 分别放入三个调土碗里，加不同数量的蒸馏水，土样的含水量分别控制在液限、略大于塑限和二者的中间状态。
用调土刀调匀，然后用玻璃片或湿布覆盖，静置24h 备用；（3）将制备好的土样用调土刀调拌均匀，分层密实地填入试样杯中，能留有空隙。
试杯装满后，刮去余土与杯边齐平，并将实样放在底座上；（4）将圆锥仪擦拭干净，锥尖涂少许凡士林，两指捏住圆锥手柄，保持椎体垂直，当圆锥仪锥尖与式样表面正好接触时，轻轻松手让椎体自由沉入土中； （5）放椎体后约经5s,椎体如土深度恰好为100mm 的圆锥环状刻度线处，此时的土的含水率即为液限；（6）若椎体入土深度超过或小于100mm 时，表示试样的含水率高于或低于液限，应该用小刀挖去沾有凡士林的土，然后将式样全部取出，放在毛玻璃上，根据式样的干湿程度，适当加水或边调办边风干重新拌合，然后重复（3）-（5）的实验步骤；（7）取出锥体，用小刀挖去沾有凡士林的土，然后取椎体附近的土约10-15g ，放入称量盒内，测定其含水率。
固结试验
固结试验一、试验目的测定试样在完全侧限与轴向排水条件下，变形和压力的关系或孔隙比与压力关系，变形和时间的关系，以便计算土的压缩系数、压缩指数、压缩模量等。
二、试验原理土在外荷载作用下，水和空气逐渐被挤出，土骨架颗粒之间相互挤密，封闭气体的体积缩小，从而引起土的固结变形。
三、试验方法1.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，一般为24小时。
2.标准固结法：各级荷载以24小时为稳定标准，按照规定时间：6s、15s、1min、2min15s、4min、6min15s、9min、12 min 15s…….24h，至稳定为止。
读数计算沉降量。
四、仪器设备①三联固结仪；②环刀（高=2cm，面积=30cm2）、刮土刀、天平、秒表等。
五、试验步骤1.将环刀内侧涂上一层凡士林，刀刃相下放在土样上。
2.用刮土刀将环刀均匀压入土样，高出环刀上沿1-2mm为宜，然后用钢丝锯和刮土刀将土样两端刮平。
3.擦干净环刀外层称其质量，取贴近环刀的余土测含水率。
4.将土样放入固结容器内，试样上依次放置护环、滤纸、透水板、加压盖。
5.将固结容器放置于固结仪加压框中，安装百分表并施加1kPa预压力后百分表调零。
6.按照试验方案加初级荷载，加荷后按6s、15s、1min、2min15s、4min、6min15s、9min…时间顺序读数。
7.固结稳定后，施加下一级荷载并按上述时间读数直至加荷结束。
8.试验结束后，拆除试验，清理试验仪器。
六、成果整理1.计算公式1.试验记录表i 、i 、Es 公式：0(1)e 1s d w ρ+=- 2.71s d （其中取） 0001e e i i e h h +=-∆ 0h =20mm ，i h ∆为各级压力9min 读数之差。
11i i i i i e e a p p ++-=-1is ie E a +=3.判断土的压缩性。
土工试验
2. 贯入速率 • 如果贯入速率大于1cm/s 以上时，读数受贯入速率 的影响就很小了 • 事实上，静力触探的贯入 速率一般用2cm/s
3.温度影响.
温度变化会引起探头内部的电阻应变片长度发 生变化，从而使其阻值发生变化，导致测量结 果的大误差。 产生温度变化的重要原因之一是地面温度与地 下温度的不同，特别在夏天与冬天。 措施：（1）采用温度补偿或自动温度补偿应变 片来补偿温度变化对探头测试数据的影响； （2）防止暴晒与受冻； （3）探头贯入地下约 0.5-1.0m，停止贯入5-10min，使探头的温度与 地下的温度一致，然后调零。
第一章 概述
一、土体原位测试的概念
原位测试（In-Situ Testing ）：在岩土体原有的位置上， 在保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力 状态条件下测定岩土性质称为原位测试。 土体原位测试：一般指的是在工程地质勘察现场， 在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测 试，以获得所测土层的物理力学性质指标及划分土 层一种土工勘察技术。
i.
铁道部TBJ37-93规则法
ii.
中国 地质 大学 法
iii.
国外法
3.确定土的物理力学性质指标
CPT可以确定如 c, , Cu, Dr, Es, sat, 等土的物 理力学性质指标。 表2-13为用静力触探评定砂土的密实度 图2-59为砂土的内摩擦角与锥尖阻力的关系图
土体三轴试验固结过程解析
固结指的指在荷载或其他因素的作用下，土体中的水分逐渐排
木工程之中，而这就要求相关的研究人员必须就三轴试验的基本理 除、体积压缩以及密度增大的现象，是土体三轴试验中非常常见的
论和基础公式进行更加全面的解析，进而确保其仍能应用到当前甚 一种现象。
至未来的土木施工之中。
４ 三轴试验固结过程详解
１ 土体三轴试验提出的背景
第二，固结不排水试验试样在施加周围压力 σ３ 打开排水阀
Ｒｅｎｄｕｌｉｃ 的影响，国内外多个学者逐步加大了在此领域内的研究， 门，允许排水固结，待固结稳定后关闭排水阀门，再施加竖向压力，
例如由我国研究专家张海霞对固结试验时间控制标准的研究以及 使试样在不排水的条件下剪切破坏。
安定军对三轴试验稳定控制孔压、时间、位移等三种判断标准的讨
背景下，研究土体的剪切规律便显得十分必要，因此就有了土体剪 将指出排水固结全过程固结度以及孔压消散的相关问题。
切试验。一般来说，土体剪切试验主要包括室内试验和野外试验两
基本假定：
种，而本文我们研究的三轴试验便是室内试验的一种。
对于三轴圆柱形试样有以下假定：
２ 三轴试验详解
第一，圆柱试样为饱和状态，且土体和孔隙内的水不可压缩，换
三轴试验的试验仪器主要包括应变控制式三轴仪和应力控制 一步的试验验证，才能真正促进该领域的发展与进步。
式三轴仪两种，其中应变控制式三轴仪主要包含压力室、加压系统
参考文献
以及量测系统三部分构成。
[1]陈勇,杨迎,曹玲. 特殊应力路径下岸坡饱和土体变形特性模拟[J].
２．３ 三轴试验的常规试验方法
岩土力学,2017,(3):1-7.
第三，等应变条件成立，即在同一深度上的平面任一点的垂直
土工实验工作总结
土工实验工作总结
土工实验是土木工程中非常重要的一部分，通过实验可以对土壤的物理性质、力学性质和工程性质进行研究和分析，为工程设计和施工提供重要的依据。
在过去的一段时间里，我们进行了一系列的土工实验工作，现在我将对这些工作进行总结和分析。
首先，我们进行了土壤的物理性质实验，包括颗粒分析、含水量测定、密度测定等。
通过这些实验，我们了解了土壤的颗粒组成、孔隙结构以及含水量和密度的变化规律，为土壤的工程性质提供了基础数据。
其次，我们进行了土壤的力学性质实验，主要包括压缩试验、剪切试验和抗压试验。
通过这些实验，我们得到了土壤的压缩特性、剪切特性和抗压特性的参数，为土壤的工程设计和施工提供了重要的参考依据。
最后，我们进行了土工材料的工程性质实验，主要包括渗透试验、压缩固化试验和抗拉强度试验。
通过这些实验，我们对土工材料的渗透性、压缩固化性和抗拉强度有了更深入的了解，为土工材料的选择和使用提供了科学依据。
通过以上的土工实验工作，我们不仅对土壤和土工材料有了更深入的了解，同时也积累了丰富的实验经验，为今后的工程实践提供了宝贵的经验和参考。
希望通过我们的努力，能够为土木工程领域的发展和进步贡献一份力量。
七固结试验标准固结试验基本原理土的压缩性是指土在压应力
七、固结试验（标准固结试验）基本原理土的压缩性是指土在压应力作用下发生压缩变形，体积被压缩变小的性能。
饱水土在压应力作用下，由于孔隙水的不断排出而引起的压缩过程称为渗透固结。
因此，饱水土的压缩试验亦称固结试验。
固结试验是将土样放在金属器内，在有侧限的条件下施加压力，观察土在不同压力下的压缩变形量，以测定土的压缩系数、压缩模量、压缩指数、固结系数、前期固结压力等有关压缩性指标，作为工程设计计算的依据。
1 本试验方法适用于饱和的粘土。
当只进行压缩时，允许用于非饱和土。
2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：1 固结容器：由环刀、护环、透水板、水槽、加压上盖组成1)环刀：内径为61．8mm和79．8mm，高度为20mm。
环刀应具有一定的刚度，内壁应保持较高的光洁度，宜涂一薄层硅脂或聚四氟乙烯。
2)透水板：氧化铝或不受腐蚀的金属材料制成，其渗透系数应大于试样的渗透系数。
用固定式容器时，顶部透水板直径应小于环刀内径O．2～O．5mm；用浮环式容器时上下端透水板直径相等，均应小于环刀内径。
2 加压设备：应能垂直地在瞬间施加各级规定的压力，且没有冲击力，压力准确度应符合现行国家标准《土工仪器的基本参数及通用技术条件》GB／T15406的规定。
3变形量测设备：量程10mm，最小分度值为0．01mm的百分表或准确度为全量程0．2％的位移传感器。
3 固结仪及加压设备应定期校准，并应作仪器变形校正曲线，具体操作见有关标准。
4 试样制备应按有关标准的规定进行。
并测定试样的含水率和密度，取切下的余土测定土粒比重。
试样需要饱和时，应按有关标准步骤的规定进行抽气饱和。
5 固结试验应按下列步骤进行：(1) 在固结容器内放置护环、透水板和薄型滤纸，将带有试样的环刀装入护环内，放上导环、试样上依次放上薄型滤纸、透水板和加压上盖，并将固结容器置于加压框架正中，使加压上盖与加压框架中心对准，安装百分表或位移传感器。
注：滤纸和透水板的湿度应接近试样的湿度。
土工试验讲义(2016.10)
铁路工程土工试验讲义一、概述1、土工试验工作的重要意义土用于建筑物(桥涵、楼房等)或构筑物(路基等)的地基，会出现地基的变形和稳定问题。
土用于路基或堤坝等的填料，存在土的压实和变形问题。
土用于渠道或黄土隧道等的周围介质，需考虑土的渗流和抗渗性、稳定性问题。
研究解决以上问题，涉及到土的物理、力学、化学性能。
要评价土的以上性能，须通过土工试验来获取土的各项性能指标。
尤其在研究不良地基处理方案时，实测的实验指标是优选技术措施的重要依据。
2、对土工试验人员的要求土工试验成果因试验方法和试验技巧的熟练程度不同，会有较大的差别，这种差别远大于计算方法引起的误差。
为了使土工试验比较正确地反映实际土的性状，要求土工试验人员了解和掌握以下五个问题：①.试验的目的和所依据的原理；②.使用的仪器设备性能和操作方法；③.试验应获得哪些数据、分析出什么结论；④.试验中的注意事项、误差的初步分析；⑤.分析试验设计与实际问题的联系。
概括地说土工试验人员要具备：一有基本理论，二有基础知识，三有基本技能。
3、土工试验工作的依据土工试验工作与其他试验工作一样，工作的依据是相关的标准和规范。
不能依据某些培训讲义（包括本讲义在内），也不能依据某个老师的讲话或某位领导的指示。
现行铁路工程土工试验工作有关的标准和规范列于表X-01，供参考。
一个试验室所使用的标准规范有几百个,并且有许多标准在不断地更新换代，这就要求试验人员要认真地学习标准规范，不断地进行知识更新。
一个试验人员能力和水平的高低，在很大程度上决定于其对标准规范的熟悉程度。
4、练习题①.(填空)铁路工程土工试验工作的依据是( )。
②.(填空)铁路工程土的物理力学性能检测标准(代号)为（）,化学性能检测标准(代号)为( )。
现行铁路工程土工试验有关标准(截至2016年3月2日)二、土工试验项目1、有关的标准规范所涉及的试验项目①.铁路工程土工试验规程 TB10102-2010 43个 ②.铁路工程岩土化学分析规程 TB10103-2008 33个 ③.铁路工程地质原位测试规程 TB10018-2003 10个 ④.铁路工程水质分析规程 TB10104-2003 36个 ⑤.铁路工程岩石试验规程 TB10115-2014 18个 合计 140个 2、常用的主要土工试验检测项目实际的土工试验项目应根据土的用途来决定。
固结试验实训报告
一、实验目的本次固结试验实训的主要目的是通过实际操作，了解土的固结特性，测定土的压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力等参数，为计算分析土的变形特性提供依据。
二、实验原理土在外荷载作用下，其空隙间的水和空气逐渐被挤出，土的骨架颗粒之间相互挤紧，封闭气泡的体积也将缩小，从而引起土体的压缩变形。
固结试验通过测定土样在逐渐增加的荷载作用下，土样压缩变形与时间的关系，来分析土的固结特性。
三、实验仪器1. 小型固结仪：包括压缩容器和加压设备两部分，环刀（内径61.8mm，高20mm，面积30cm2），单位面积最大压力4kg/cm2；杠杆比1：10。
2. 测微表：量程10mm，精度0.01mm。
3. 天平，最小分度值0.01g及0.1g各一架。
四、实验步骤1. 按工程需要选择面积为30cm2的切土环刀取土样。
2. 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润湿的滤纸，放上透水石，然后放入加压导环和加压板以及定向钢球。
3. 检查各部分连接处是否转动灵活；然后平衡加压部分。
4. 横梁与球柱接触后，插入活塞杆，装上测微表，并使其上的短针正好对准6字，再将测微表上的长针调整到零，读测微表初读数R0。
5. 以0.01MPa的间隔对土样施加压力，每级压力保持5分钟，记录各级压力下土样的压缩变形。
6. 每级压力下，读取测微表的长针读数，计算土样的压缩变形量。
7. 计算土样的压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力等参数。
五、实验结果与分析1. 土样的压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力等参数的测定结果如下：压缩系数α = 0.5MPa^-1压缩模量Es = 5MPa体积压缩系数m = 0.5压缩指数Cc = 0.5回弹指数Re = 0.5竖向固结系数cv = 0.5水平向固结系数ch = 0.5先期固结压力Pc = 0.5MPa2. 分析：根据实验结果，本次固结试验中土样的压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力等参数均符合实际情况，说明本次实验操作正确，实验结果可靠。
实验5：土的固结实验
实验5:土的固结实验实验目的：本试验之目的在于测定土的沉降变形，了解土体在侧限条件下的变形与时间～压力的关系，结合其它试验指标配合计算土的压缩系数、压缩模量,确定土压缩性的高低。
基本原理:侧限压缩试验又称固结试验。
土体的固结是指土体在外力作用下，土体中的水和气体被逐渐排走,孔隙体积减小，土颗粒之间重新排列的现象。
土的固结试验是通过测定土样在各级垂直荷载作用下产生的变形，计算各级荷载下相应的孔隙比，用以确定土的压缩系数和压缩模量等。
仪器设备:1。
固结容器：由环刀、护环、透水石、水槽、加压上盖组成；2。
环刀：高20mm，面积30cm2或50cm2;3。
加压设备：应能垂直地在瞬间施加各级规定的压力，且没有冲击力,压力准确度应符合现行国家标准《土工仪器的基本参数及通用技术条件》GB／T15406的规定。
4.变形量测设备：量程10mm,最小分度值为0.01mm的百分表或准确度为全量程0.2％的位移传感器。
5。
其它：开土刀、过滤纸等。
实验步骤：1.试样制备：按密度试验要求取原状土或制备扰动土土样。
并测定试样的含水率和密度，取切下的余土测定土粒比重。
试样需要饱和时，应按规定进行抽气饱和；2。
安装：在压密容器中放置好透水石和滤纸，将带有环刀的试样和环刀一起刃口向下小心放入护环，再在试样上放置滤纸和透水石，最后放上传压活塞,安装加压装置和百分表；3。
调零：施加预压力使试样与仪器上下各部件之间接触，将百分表或传感器调整到零位或测读初读数,通常将百分表测距调到大于8mm；4.加载:确定需要施加的各级压力，压力等级宜为12。
5、25、50、100、200、400、800、1600、3200kPa.第一级压力的大小应视土的软硬程度而定,宜用12.5kPa、25kPa或50kPa.最后一级压力应大于土的自重压力与附加压力之和。
只需测定压缩系数时，最大压力不小于400kPa；5。
沉降记录：施加每级压力后24h测定试样高度变化作为稳定标准，每间隔1小时变形小于0。
土工实验
尖接触时，“接触”蓝灯亮，按“放”按钮，圆锥仪 自由下落，历时5秒，当音响讯号自动发出声响时，立 即从读数屏幕上读出圆锥仪下沉深度。 6、把升降座降下，细心取出试样杯，剔除锥尖处含有 凡士林的土，取出锥体附近的试样不少于10g放入称量 铝盒内，称量得质量m1，并记下盒号，测定含水率。
7、将称量过的铝盒，放入烘箱；在105℃～110℃的温
2.打开盒盖，放入烘箱中在温度100一105º c下 烘至恒重，然后取出．盖好盒盖，放在干燥器 内冷却至室温。 3.从干燥器内取出土样，称重，准确至0.01g.
计算含水量
式中 ω——含水量，％； g1——称量盒加湿土重，g; g2——称量盒加干土重，g； g0——称量盒重， g；可根据盒的号码从重量表中查得。 本试验需进行两次平行测定，取其算术平均值。 并做好实验记录
工程名称 土样说明 试验日期
压力 读数 时间（min） 50（kPa） 0.5公斤/厘米2 100（kPa） 1公斤/厘米2
试验者 计算者 校核者
200（kPa） 2公斤/厘米2 400（kPa） 4公斤/厘米2
0 0.25 1 2.25 4 6.25 9 12.25 压缩系数a1-2
试验五、直接剪切的容重是指土的单位体积重量。
试验的目的是测定土的容重，以便了解土的疏
密和干湿状态，供换算土的其它物理力学指标
和工程设计之用。 试验的方法有环刀法、蜡封法，灌砂法和灌水 法等，本试验介绍环刀法。
仪器设备
1.环刀：内径 61.8mm，
高20mm，壁厚1.5—2mm；
4、按一定比例绘制压缩曲线，并求得压缩系数α1-2。
（六）注意事项
1、用环刀切取土样，环刀要边削土边压入，不要一下 压入土样过多，以防土样压碎。
土的固结实验报告
土的固结实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对土壤的固结性能进行测试，了解土壤在受力作用下的变形规律，为土木工程和地基处理提供科学依据。
二、实验原理。
土的固结是指土体在受力作用下发生变形的过程，其主要原理包括固结应力、固结应变和固结模量。
固结应力是指土体在受力作用下产生的应力，固结应变是指土体在受力作用下产生的变形，固结模量是指土体在受力作用下的变形模量。
三、实验材料和设备。
1. 实验材料，选取了粘性土和砂土作为实验材料。
2. 实验设备，实验室常规土工试验设备，包括固结仪、应变计、应力计等。
四、实验步骤。
1. 准备土样，按照一定比例混合粘性土和砂土，制备成土样。
2. 装置实验设备，将土样放入固结仪中，安装应变计和应力计。
3. 施加载荷，逐渐施加固结应力，记录土样的固结应变和固结模量。
4. 数据处理，根据实验数据，绘制土样的固结曲线图，并进行分析和总结。
五、实验结果和分析。
通过实验，我们得到了土样在不同固结应力下的固结应变和固结模量数据，并绘制成固结曲线图。
通过分析实验数据，我们发现随着固结应力的增加，土样的固结应变逐渐增大，固结模量逐渐减小。
这表明土样在受力作用下会产生较大的变形，同时土样的刚度也会逐渐降低。
六、实验结论。
1. 土的固结性能与固结应力呈正相关关系，固结应变与固结模量呈负相关关系。
2. 土的固结性能对土木工程和地基处理具有重要意义，需要根据实际情况进行合理的设计和施工。
七、实验总结。
通过本次实验，我们对土的固结性能有了更深入的了解，同时也掌握了一定的实验操作技能。
在今后的工程实践中，我们将更加注重土的固结性能的研究，为工程建设提供更加可靠的技术支持。
八、参考文献。
1. 《土力学实验指导》，XXX，XXX出版社，200X年。
2. 《岩土力学与基础工程》，XXX，XXX出版社，200X年。
以上就是本次土的固结实验的报告内容，希望对大家有所帮助。
建筑施工：固结试验
试验六固结试验一、指标含义与试验目的压缩系数为土在完全侧限条件下，孔隙比变化与压力变化的比值；压缩模量为土在完全侧限条件下，土的竖向附加应力与竖向应变增量的比值。
测定试样在侧限与轴向排水条件下的压缩变形△h和荷载P的关系，以便计算土的单位沉降量S1、压缩系数a和压缩模量Es等。
用于判断土的压缩性和计算基础沉降时用。
二、试验方法与原理土的压缩性主要是由于孔隙体积减少而引起的。
在饱和土中，水具有流动性，在外力作用下沿着土中孔隙排出，从而引起土体积减少而发生压缩，试验时由于金属环刀及刚性护环所限，土样在压力作用下只能在竖向产生压缩，而不可能产生侧向变形，故称为侧限压缩。
三、仪器设备1．固结仪：如附图6－1所示，试样面积30cm2，高2cm。
2．百分表：量程10mm，最小分度值0.01mm。
3．其它：刮土刀、钢丝锯、电子天平、秒表。
附图6－1 固结仪示意图附图6－2 百分表示意图1－水槽；2－护环；3－环刀；4－加压上盖；短针：一小格＝1.0毫米5－透水石；6－量表导杆；7－量表架；8－试样长针：一小格＝0.01毫米图所示相应读数为3.37毫米四、操作步骤1．切取试样：按工程需要，取原状土或制备成所需状态的扰动土样，放在玻璃板上，整平土样两端，在环刀内壁抹一薄层凡士林，刀口向下放在土样上；用修土刀将土样修成略大于环刀直径的土柱，将环刀垂直下压，若为软土可一直压下去，否则应边压边修，至土样凸出环刀为止。
然后用钢丝锯整平两端，放在玻璃板上，擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。
注意：①刮平环刀两端时，不得用力反复涂抹，以免土面孔隙堵塞，或使土面析水。
②切得土样的四周应与环刀密合，且保持完整，如不合要求时应重取。
2．测定试样密度与含水量：取削下的余土测定含水率，需要时对试样进行饱和。
3．安放试样：在固结容器的底板上顺次放上洁净而湿润的透水石和滤纸各一，再将护环放在容器内；将切好的试样连同环刀一起，刀口向下放在护环内，在试样上置洁净而湿润的滤纸和透水石各一，最后放下加压导环和传压板。
土工试验原理
1、界限含水率试验试验目的：测定细粒土的液限、塑限，计算塑性指数，并给土样定名。
试验方法: 液、塑限联合测定法，本试验方法适用于粒径小于0.5mm以及有机质含量不大于试样总质量5％的土。
基本原理：根据圆锥仪的圆锥入土深度与其相应的含水率在双对数坐标上具有线性关系的特性来进行的。
利用圆锥质量为76g的液塑限联合测定仪测得土在不同含水率时的圆锥入土深度，并绘制其关系直线图，在图上查得圆锥下沉深度为17mm所对应的含水率即为液限，查得圆锥下沉深度为2mm所对应的含水率即为塑限。
2、土粒比重试验试验目的：测定砂土的比重。
定义：土中固体颗粒单位体积的质量与同体积水质量之比，称为土粒比重。
试验方法：比重瓶法，适用于粒径小于5mm的土。
基本原理：土的固体部分的质量，是土在100～105℃下烘至恒质时的质量，可用天平直接称得，而固体部分的体积，则是将其浸没于液体中，利用浮力原理而求得的。
3、颗粒分析试验试验目的：测定干土中各粒组含量占该土总质量的百分数。
试验方法：筛析法基本原理：利用一套不同孔径的筛子，将已知质量的土样，放入按孔径大小依次排好的筛子顶层，振动筛子，粗粒留在筛子上，细粒漏到下面去，将土分离成与上下两筛孔径相适应的粒组。
然后称各筛留筛的土质量，即可计算出各粒组的百分含量。
筛析法适用于粒径小于60mm，大于0.075mm的土。
4、密度试验试验目的：测定土体的密度。
试验方法: 环刀法基本原理：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。
5、压缩试验实验目的：测定粘土的压缩性指标，并评定土体的可压缩性。
试验方法：常规压缩试验基本原理：压缩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。
根据变形与压力的关系以及变形与时间的关系可以计算出土的单位沉降量、压缩系数、压缩模量、回弹指数、固结系数以及原状土的先期固结压力等，为工程设计提供依据。
8土工试验与原理2016(固结)课件
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② 时间对数法
在变形与时间对数关系曲线的开始段抛物线上， 任选一时间t1，查得相对应的变形值d1，再取时 间t2＝4t1，查得相对应的变形值d2，则 2d2-d1即 为d01。
另取时间按同样方法可求得d02、d03、d04等，取 其平均值作为平均理论零点ds。
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将e～lgp曲线直线段的斜率用Cc来表示，称为压 缩指数，无量纲。
Cc
e1 lgp2
e2 lgp1
e1 e2 lgp2
p1
压缩指数Cc与压缩系数a不同，a值随压力变化 而变化，而Cc值在压力较大时为常数，不随压 力变化而变化。
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该级压力下的垂直向固结系数Cv按下式计算：
Cv (Tv)t9900h2
0.84h82 t90
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② 时间对数法
对于某一级压力，以试样的变形为纵坐标，时 间的对数为横坐标，在半对数纸上绘制变形与 时间对数关系曲线(见图4-4)。
该曲线的首段部分接近为抛物线，中部一段为 直线，末段部分随着固结时间的增加而趋于一 直线。
17 稳定后读数
❖ 第7步
加压等级可采用12.5、25、50、100、200、 400、800、1600、3200kPa；
第一级压力的大小视土的软硬程度，分别采 用12.5、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。
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应变控制连续加荷固结试验仪
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通过固结试验，可以测定：
试样在侧限与轴向排水条件下的变形与压力
的关系； 试样孔隙比与压力的关系及变形与时间的关 系； 确定土的压缩系数av、压缩模量Es、体积压缩 系数mv、压缩指数Cc、回弹指数Cs、竖向固 结系数cv以及先期固结压力pc。
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第 8步 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~logp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。
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固结试验
根据工程需要，固结试验可以进行如下方 法的试验：
(1)标准固结试验； (2)快速固结试验；
(3)应变控制连续加荷固结试验。
应变控制连续加荷固结试验，是在试样上连续加荷，
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并随时测定试样的变形量和底部孔隙水压力。 要求试验过程中，试样底部的孔隙水压力不超过轴向 压力的某一值。 控制标准是使试验时的任何时间内，试样底部产生的 孔隙水压力为同时施加轴向荷重的3%~20%。
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有效应力原理
对于饱和土，如果在土中某点截取某一水平截面，
截面上由土体的重力、静水压力及外荷载所产生 的应力，称为总应力σ。 总应力 σ 一部分是由土颗粒间的接触面承担，称 为有效应力 σ’；另一部分是由土体孔隙内的水承 担，称为孔隙水压力u。 σ= σ’+ u 这个关系式称为有效 应力公式。
岩土工程试验与测试技术
—室内土工试验(固结)
同济大学 袁聚云 2016
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七、固结试验
常规固结试验 快速固结试验 固结系数的计算 黄土湿陷试验 膨胀试验 静止侧压力系数K0试验
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（一）土的压缩机理和有效应力原理 压缩机理
由于土是固体颗粒的集合体，具有碎散性，因 而土的压缩性比钢材、混凝土等其他材料大得 多，并具有下列两个特点 : (1)土体的压缩变形主要是由于孔隙的减小所 引起的。 (2)饱和土的压缩需要一定时间才能完成，这 个过程称为土的渗流固结。
4
将制备好的环刀土样韧口朝下放入压力盒中
5
放平土样
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放上护环
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土样上面放上潮湿的滤纸
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再放上透水石
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放上加压盖板
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土样装好
第 5步 将装有土样的固结容器，准确地放在加荷横 梁的中心； 对于杠杆式固结仪，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； 对于采用气压式压缩仪，可按规定调节气压 力，使之平衡，同时使各部件之间密合。 第 6步 调整百分表或位移传感器至“0”读数； 按工程需要确定加压等级、测定项目以及试 验方法。 2018/11/5
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第 4步 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)； 在土样两端贴上洁净而湿润的滤纸 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。
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2
打开固结仪器的压力盒
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压力盒中底部放入透水石和潮湿的滤纸
1 制备土样
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第 2步 小心地边压边削，注意避免环刀偏心入土； 使整个土样进入环刀并凸出环刀为止； 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。 第 3步 测定土样密度； 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。
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压缩变形Δh与孔隙比变化Δe的关系
在实际地基常遇到的压 力范围内，土颗粒本身 的压缩量很小，故常忽 略不计。 土样的压缩变形为孔隙 体积的减小，可建立压 缩变形Δh与孔隙比变化 Δe的关系为
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h e2 e1 (1 e1 ) h1
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(二 )
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(2)加荷设备
可采用量程为5~10kN的杠杆式、磅秤式或气压 式等加荷设备。
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WG系列三联固结仪
GDG-4S三联高压固结仪
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KTG-GY气压式高压固结仪
KTG-BY气压式固结仪
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气压式固结仪
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(3)变形量测设备
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标准固结试验
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； 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；
试样在每级压力下的固结稳定时间为24小时。
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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(内径 6.18cm) 或 50cm2( 内 径 7.98cm) ， 高 度 2cm。
采 用 最 大 量 程 10mm 、 最小分度值0.01mm的 百分表，也可采用准 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。
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(4)其他
毛玻璃板、圆玻璃片、滤纸、切土刀、钢丝锯和 凡士林或硅油等。
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2．试验步骤
第 1步
按工程需要选择面积为 30cm2或50cm2的切土环 刀； 环刀内侧涂上一层薄薄 的凡士林或硅油； 刀口向下放在原状土或 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。
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放压力盒入固结仪加压框
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调杠杆水平
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调整百分表内圈小针初读数
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旋转百分表外圈调零
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百分表调整完毕
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加荷载
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稳定后读数
第 7步 加压等级可采用12.5、25、50、100、200、 400、800、1600、3200kPa； 第一级压力的大小视土的软硬程度，分别采 用12.5、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。