土力学实验报告

土工试验报告

班级：

组号：

姓名：

同组人：

成绩：

河北工业大学土木工程学院

2016年5月 18 日

试验一土的基本物理指标的测定（一）记录

土样编号_________________ 班组_________________ 试验日期_________________ 姓名_________________

3．界限含水率试验

mm

3.2

A64 16.05 56.20 48.98 7.22 32.93 21.9

22

10mm 142 15.87 42.13 37.37 4.76 21.5022.1

7.9

11815.55 50.19 42.57 7.62 27.0228.2

28.1

A35 16.92 48.60 41.69 6.91 24.77 27.9 17mm

16.9

073 16.33 52.00 42.46 9.54 26.1336.5

36.7

128 16.64 41.77 35.00 6.77 18.36 36.9

注：圆锥下沉深度与含水率的双对数坐标关系曲线绘制于图 1 之中。

含水率 / %

图 1 圆锥入土深度与含水率关系曲线

（二）试验成果汇总和计算

1．试验测定数据

γ = 20.85 kN/m3

w = 28.1 %

w L= 36 %

w p= 21 %

根据备注表1，由w L 查表得d s = 2.7

2．计算参数

•e= (1+w)d sγw /γ−1=

0.65

•S r =wd s /e=1.16

•I P = w L–w P = 15

•I L= (w L–w) / I P =0.527 3．依上述计算结果判定

•土的分类名称：粘性土

•试验土样所处的状态：可塑状态

（三）思考与分析

1．土样烘干时，为什么要控制温度为105~110°C？

避免把强吸着水蒸发

2．环刀尺寸（直径、高度、壁厚、容积）对试验成果有何影响？

环刀的直径越大，高度越小，容积越大，实验的误差越小

3．试分析搓条法的理论依据及存在的主要问题。

存在主要问题：不容易掌握其方法，是要依据多年的经验来判断。

备注：土粒比重与土的矿物成分有关，其值一般为 2.65~2.75，由于土粒比重的测定方法较为复杂。且同一地区、同类土的比重变化不大，故除重大建筑物外，一般可不做比重试验，而采用地区的经验值。

当缺乏地区的经验值时，对于黏性土，可取d

s

= 2.70~2.75；对于砂土可取

d

s

= 2.65。天

津地区液限w L 和比重d

s

关系如备注表1 所示。

备注表1 天津地区液限w L 和比重d

s

关系表（录自天津市勘察院资料）

试验二颗粒分析试验（密度计法）

•绘图和计算

以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数为纵坐标，颗粒粒径为横坐标，在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线（见图2），并根据颗粒分布曲线完成填写表2。•思考和分析

1.用密度计作颗粒分析时只是测定密度计浮泡中心处的悬液密度，为何可以代表全部悬液相应的密度？

悬液的整体沉降的趋势是相同的和浮泡中心悬液密度变化基本相同，再加上温度校正、分散剂修正、刻度修正等，所以测定密度计浮泡中心处的悬液密度可以代表全部悬液相应的密度。

2．密度计法作颗粒分析试验的误差原因分析，请选择。

（1）系统误差：由理论假设、所用仪器和规定的试验方法步骤不完善造成。

•土粒刚开始下沉时为加速运动，V ≠常数√

•土粒并不是球形√

•土粒比重d

s

≠常数√

•密度计泡体积过大，影响土粒下沉√

•土粒下沉过程中互相干扰，且受器壁影响√

•用浮泡所排开范围内之悬液密度，代替密度计浮泡中心液面密度是近似的√（2）偶然误差：由试验操作不当造成

•土粒称量不准或有损失√

•土粒分散不完全√

•搅拌不均匀√

•读数有误（R、T、t）√

要求仔细体会，明白者在后面画（√）、否则画（×）

土粒直

径 /mm

图 2 颗

粒级配

曲线

表 2 颗粒组成

试验三固结试验

•记录

土样编号_______________________ 班组_______________________ 试验日期_______________________ 姓名_______________________

3．压缩试验记录

•绘图与计算

1．绘制压缩曲线（图3）

垂直

压力

p /

kPa

图 3

试验

压缩

曲线

2．计算压缩系数a1-2 和压缩模量E s1-2，并判定土的压缩性。

•a1−2 =e1

−e2/p2-

p1=0.13

•Es1−2

=1+e1/a

1−2=11.

67Mpa

•本土样属

于中等压

缩土压缩

性土。

•思考与分析

1．为什么加荷后要经过很长时间（往往 24 小时以上）变形才会稳定？

答：在土的固结试验中，加上荷载以后，试样中会出现超静孔水压力，土的固结过程也是超静空隙水压力的消散过程。消散的速度与土的性质有关。而对于在试验中所用的粘性土来说，这一过程需要很长的时间

2．固结仪中土样的应力状态与实际地基应力状态比较有何不同？在什么情况下两者大致相符，试举例说明。

固结仪中土样为完全侧限条件只会发生横向变形，而实际地基不能保证不出现横向变形的情况。

在以下情况中两者大致相符

水平向无限分布的均质土在自重应力作用下

水平向无限分布的均质土在无限均布荷载下

当地基可压缩土层厚度与荷载作用平面尺寸相比相对较小

3．试验误差原因分析

•土样代表性；

•土样结构扰动；

•室内外土样压缩条件不同；

•设备及操作误差。

上述分析内容同学应仔细体会，明白者在后面画（√），否则画（×）。

试验四直接剪切试验