學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告2141

1、第16頁 共16頁學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告-2141學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告土力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書學(xué)年第學(xué)期姓名組長(zhǎng)：年級(jí)/ / 專業(yè)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：同組成員姓名/ / 學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)總評(píng)成績(jī)：建筑工程 學(xué)院制一、液塑限測(cè)定試驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)用光電式液塑限測(cè)定儀測(cè)定土的液限、塑限。二、 實(shí)驗(yàn)步驟：使用與操作1、調(diào)節(jié)儀器底腳螺母，使工作面程度。2、接通電，放上測(cè)試土樣，再使電磁頭吸住圓錐儀，使微分尺垂直于光軸。3、調(diào)節(jié)投影物鏡，使微分尺影像明晰，再調(diào)零線調(diào)節(jié)旋鈕，使屏幕上的零線與微分尺零線的影像重合。出廠前已調(diào)好。4、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)升降螺母，當(dāng)錐尖剛與土面接觸，計(jì)時(shí)指示管亮，圓錐儀即自由落下，延時(shí) 5 秒，讀數(shù)指示管

2、亮，即可讀數(shù)。假如手動(dòng)操作，可以把開關(guān)扳向“手動(dòng)”一側(cè)，當(dāng)錐尖與土面接觸時(shí)，接觸指示管亮，而錐儀不下落，需按手動(dòng)鈕，圓錐儀才自由落下。5、讀數(shù)后，要按復(fù)位按鈕，以便下次進(jìn)展試驗(yàn)。6、調(diào)試土樣含水量，屢次試驗(yàn)，試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定沉入深度 17mm 所對(duì)應(yīng)的含水量為 17mm 液限，10mm 所對(duì)應(yīng)的含水量為 10mm 液限，沉入深度 2mm 所對(duì)應(yīng)的含水量為塑限。7、含水量測(cè)定，首先取三個(gè)鋁盒測(cè)其質(zhì)量，分別取局部 17mm 液限，10mm 液限，2mm 塑限土樣至鋁盒，先測(cè)得鋁盒 +濕土質(zhì)量，烘干后，再測(cè)得鋁盒+干土質(zhì)量，由此可得相應(yīng)的土中水質(zhì)量。用式樣：W=m w /m s _100%計(jì)算相應(yīng)的

3、含水量。三、工作條件與考前須知：1、環(huán)境周圍不應(yīng)有風(fēng)吹，震動(dòng)及強(qiáng)磁場(chǎng)，以免影響園錐儀自由落下。相對(duì)濕度不大于 85%。2、儀器使用后應(yīng)放入箱內(nèi)或蓋好，置于陰涼、枯燥、無腐蝕的地方。3、光學(xué)元件嚴(yán)禁用手和不干凈、不柔軟的物品擦抹，鏡面和微分尺如有污穢、塵土，可用脫脂棉稍沾無水乙醇擦拭。4、檢驗(yàn)圓錐磨損時(shí)，把圓錐儀倒插在檢驗(yàn)座上，整個(gè)座放上平臺(tái)，適當(dāng)調(diào)節(jié)高度，及檢驗(yàn)座的前后、左右和角度，使圓錐影像與屏幕上的角度重合，這時(shí)，角度的兩平衡線間隔 相應(yīng)于圓錐的 0.3mm.。5、如屏幕零線與微分尺零線影像不重合，可旋動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕，使其重合，如發(fā)現(xiàn)不平行，那么旋動(dòng)反射調(diào)節(jié)螺桿，使儀器內(nèi)反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)，即可平行，

4、再轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕使其重合。6、如圓錐儀落入土中后，微分尺象不明晰，或影象不在原來位置，這時(shí)可左右或前后挪動(dòng)園錐與平衡桿的位置。7、如光燈泡壞了，可逆時(shí)針旋動(dòng)燈座調(diào)節(jié)螺母把燈座旋出，換上新燈泡再回原位置。四、含水量試驗(yàn)數(shù)據(jù)圓錐下沉次數(shù) 1 2 圓錐下沉深度 h鋁盒號(hào)鋁盒質(zhì)量g鋁盒+濕土質(zhì)量g鋁盒+干土質(zhì)量g土中水的質(zhì)量 m w g土粒的質(zhì)量 m s g含水量 W=m w /m s _100%備注：土中水的質(zhì)量 m w =鋁盒+濕土質(zhì)量-鋁盒+干土質(zhì)量g土粒的質(zhì)量 m s =鋁盒+干土質(zhì)量-鋁盒質(zhì)量 g二、直接剪切試驗(yàn)一、概述1、試驗(yàn)時(shí)使土樣在不同垂直荷載下，受到程度剪切力進(jìn)展剪切，測(cè)得土樣剪破時(shí)的

5、剪應(yīng)力，據(jù)以繪制sigma;-tau;f 線，其目的是確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)phi;及 c 值。2、每組試驗(yàn)至少取四個(gè)試樣，各級(jí)垂直荷載的大小，按估計(jì)荷載的大小而定，學(xué)生可用 100、20_、300、400Kpa 四級(jí)。同一組試樣。對(duì)于原狀土，其密度差值不宜大于0.03克/厘米3, 含水量差值不宜大于2%;對(duì)于擾動(dòng)土,其密度和含水量與制備標(biāo)準(zhǔn)之差值應(yīng)分別要求在plusmn;0.02克/厘米3 和plusmn;1%范圍以內(nèi),且各試樣之間差值分別要求在 0.02 克/厘米3和plusmn;1%以內(nèi)。3、本試驗(yàn)用應(yīng)變控制式直剪儀?？梢暪こ绦枰x用快剪、固結(jié)快剪、慢剪三種方法，以下介紹應(yīng)變控制式直剪儀快

6、剪法。二、儀器設(shè)備1、 應(yīng)變控制式直剪儀其裝置見書：試樣裝在上盒及下盒之間，垂直荷載是用砝碼通過杠桿、加壓框架、鋼珠、傳壓板施加于試樣。剪切力借轉(zhuǎn)動(dòng)手輪推動(dòng)下盒而施加給試樣，手輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，下盒向前推移 0.2 毫米。通過量雕測(cè)上盒連接的量力環(huán)的變形值，便可據(jù)之以算出剪力的大小。2、 測(cè)微表：精度 0.01 毫米。3、 天平：感量 0.1 克和 0.01 克各一架。4、 秒表。5、 其他：土盒、蠟紙、削土刀、鋼絲鋸等。三、操作步驟1、 工程需要用浸透試驗(yàn)的備樣方法制備試樣。2、檢查下盒底下兩滑道內(nèi)的鋼珠是否分布均勻。在上下盒接觸面上涂抹少許潤(rùn)滑油。對(duì)準(zhǔn)上下盒，插入固定銷。在下盒內(nèi)順次放入干凈透

7、水石及蠟紙或塑料片各一。3、盛有試樣的環(huán)刀平口朝下對(duì)準(zhǔn)剪力盒口，在試樣上順次放干凈蠟紙或塑料片及透水石，然后平穩(wěn)推壓透水石，將試樣漸漸送到盒底，取走空環(huán)刀。4、在量力環(huán)內(nèi)安裝程度測(cè)微表。裝好后應(yīng)檢查測(cè)微表是否裝反，表腳是否靈敏和程度。然后按順時(shí)針方向徐徐轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使上盒前端的鋼珠恰好與量力環(huán)接觸即量力環(huán)中測(cè)微表指針剛被觸動(dòng)。再調(diào)整測(cè)微表讀數(shù)為零。5、心地加上傳壓板、鋼珠、加壓框架和 1 kg/cm2的砝防止撞擊和搖幌。6、施加垂直壓力后立即拔去固定銷此項(xiàng)工作切勿忘記，開動(dòng)秒表同時(shí)以每分種 4-12 轉(zhuǎn)的均勻速率轉(zhuǎn)動(dòng)手輪學(xué)生可用 6 轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)動(dòng)過程不應(yīng)中途停頓或時(shí)快時(shí)慢，使試樣在 3-5 分鐘

8、內(nèi)剪破。手輪每轉(zhuǎn)一圈應(yīng)測(cè)記測(cè)微表讀數(shù)一次，直至量力環(huán)中的測(cè)微表指針不再前進(jìn)或后退，即說明試樣已經(jīng)剪破。如測(cè)微表指針一直緩慢前進(jìn)，說明不出現(xiàn)峰值和終值，那么試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)展至剪切變形到達(dá) 4 毫米手輪轉(zhuǎn) 20 轉(zhuǎn)為止。7、剪切完畢后，吸去剪力盒中積水，倒轉(zhuǎn)手輪，盡快移去砝碼、加壓框架、傳壓板等。取出試樣，測(cè)定剪切面附近的剪后含水量。8、裝試樣，重復(fù)以上步驟，測(cè)定其它三種荷載下的抗剪強(qiáng)度。四、計(jì)算及記錄。1、 抗剪強(qiáng)度計(jì)算：tau; f =C 0 _R 式中R-量力環(huán)中測(cè)微表最大讀數(shù)，或位移為 4 毫米時(shí)的讀數(shù)，準(zhǔn)確至 0.01毫米； C 0 -量力環(huán)校正系數(shù)，kg/cm2 _0。01mm；C0 值由試

9、驗(yàn)室給出。在校正試驗(yàn)時(shí)，C 0 =T/AR=tau;f/RT、A 分別為環(huán)所加荷載和試樣受剪面積。2、 以抗剪強(qiáng)度為縱橫坐標(biāo)，垂直壓力為橫坐標(biāo)，繪出坐標(biāo)點(diǎn)注意：縱坐標(biāo)比例尺應(yīng)一致，根據(jù)這些點(diǎn)繪一視測(cè)的直線，即為強(qiáng)度包線，該線的傾角即為土的內(nèi)摩擦角，該線在縱坐標(biāo)軸上的截距即為土的粘聚力 C。五、試驗(yàn)說明1、關(guān)于試驗(yàn)方法由于教學(xué)時(shí)間所限，故本試驗(yàn)僅進(jìn)展快剪試驗(yàn)，但慢剪、固結(jié)快剪更為工程所常用的試驗(yàn)方法，快剪與固結(jié)慢剪試驗(yàn)方法上的區(qū)別是：快剪試驗(yàn)是在加上垂直荷載后，立即快速剪切。而對(duì)于固結(jié)快剪和慢剪，都應(yīng)在施加垂直荷載后，通過垂直方向的測(cè)微表，觀測(cè)垂直壓縮量變化情況，至每小時(shí)壓縮量不超過 0.005

10、 毫米時(shí)，才可以認(rèn)為試樣固結(jié)穩(wěn)定，方能進(jìn)展剪切。固結(jié)快剪與慢剪的剪切速率有較大差異：固結(jié)快剪所用剪切速率與快剪一樣，而慢剪切速率每分鐘小于 0.02 毫米，使土樣在剪切過程是不產(chǎn)生孔隙水壓力?？旒粼囼?yàn)為孔隙水盡量不排出的條件，試樣上下面均應(yīng)鋪的金屬片、塑料片或蠟紙與透水石隔開，而固結(jié)快剪和慢剪那么用濾紙。當(dāng)用飽和試樣進(jìn)展慢剪或固結(jié)快剪時(shí)，應(yīng)在施加垂直荷載 5 分鐘后，在剪切盒的邊槽內(nèi)注水，并在承壓板周圍包以濕棉花，如系非飽和土，僅在承壓板周圍包經(jīng)濕棉花，以防止水分蒸發(fā)。2、直接剪切儀鑒定問題新的直剪儀或用久了的直剪儀，由于制造時(shí)的缺點(diǎn)，運(yùn)送過程的振動(dòng)，以及使用過程的磨損等原因，致使各臺(tái)直剪儀雖

11、然試驗(yàn)條件一樣，而其結(jié)果往往相差較大，故對(duì)新的或用久的直剪儀應(yīng)進(jìn)展鑒定和校正工作，鑒定和校正的方法見土工試驗(yàn)規(guī)程。六、 記錄：手輪=轉(zhuǎn)/分量力環(huán)校正系數(shù) C 0 =kg/cm2垂直壓力 p kPa量力環(huán)內(nèi)測(cè)微表讀數(shù) R0.01mm抗剪強(qiáng)度CR Kpa10020_300400四、成果整理1、按式3-1計(jì)算抗剪強(qiáng)度：CR 3-1式中R-量力環(huán)中測(cè)微表最大讀數(shù)，或位移 4mm 時(shí)的讀數(shù)。準(zhǔn)確至 0.01mm。C-量力環(huán)校正系數(shù)，N/mm2/0.01mm。2、按式3-2計(jì)算剪切位移：0.2 L n R 3-2式中0.2 -手輪每轉(zhuǎn)一周，剪切盒位移 0.2mm；n-手輪轉(zhuǎn)數(shù)。3 0 02 0 01 0

12、0 線 抗剪強(qiáng)度與垂直壓力關(guān)系曲線 10020_300400垂直壓力 pkPa三、壓縮試驗(yàn)一、概述1、 試驗(yàn)是在側(cè)限與軸向排水條件下測(cè)定試樣受荷時(shí)的最終壓縮量及其在某一荷載下的過程，繪制壓縮曲線和固結(jié)曲線。其目的在于確定土的壓縮系數(shù) a、壓縮指數(shù) C 0 、固結(jié)系數(shù) C V 以及原狀土的先期固結(jié)壓力 P 0 。2、 目前常用的壓縮試驗(yàn)儀器，有磅稱式和杠桿式兩種。下面主要介紹杠桿式1：12壓縮儀的試驗(yàn)方法。試驗(yàn)測(cè)定的工程視工程需要而定。學(xué)生使用止前常用的杠桿式壓縮儀進(jìn)展試驗(yàn)時(shí)，因受所能施加的最大垂直壓力所限，只要求測(cè)定各級(jí)試驗(yàn)荷載下的最終壓縮量，繪制孔隙比與壓力關(guān)系曲線壓縮曲線，由于曲線確定土在

13、指定荷載變化范圍內(nèi)的壓縮系數(shù) a；測(cè)定某一荷載下的固結(jié)過程，繪制相應(yīng)的固結(jié)曲線，以求得固結(jié)系數(shù) C V 。如使用磅稱式壓縮儀可考慮求壓縮指數(shù) C 0 及先期固結(jié)壓力P 0 。對(duì)于天然在基采用原狀土樣進(jìn)展試驗(yàn)；對(duì)于填土那么按要求的密度與含水量 ，用規(guī)定方法制備試樣進(jìn)展試驗(yàn)。試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)土的實(shí)際工作條件，在飽和的情況下進(jìn)展。如試樣不飽和，那么不必測(cè)定固結(jié)過程。二、儀器設(shè)備1、 壓縮儀：壓縮儀包括壓縮容器及加壓設(shè)備兩局部。切取試樣用的環(huán)刀內(nèi)徑一般為 6.4cmS=32.17cm2 或 6.18cmS=30cm 2 環(huán)刀高度為 2cm。環(huán)壁應(yīng)經(jīng)常保持較高的光潔度，以減小磨擦的影響。磅稱式加壓設(shè)備的最大稱

14、量為 500公斤，感量為 0.2kg。2、 天平：感量 0.01g 及 0.1g 各一架。3、 測(cè)微表：精度 0.01mm。4、 其他：秒表、烘箱、鋼絲鋸、削土刀、土盒等。三、 操作步驟 1、 按工程需要同于浸透試驗(yàn)中的備樣方法制備試樣。切取原狀試樣時(shí)，應(yīng)使試樣受荷方向與天然土層受荷方向一致，并描繪試樣的層次、顏色、有無雜質(zhì)等。2、 取備樣修下的土樣，用液限試驗(yàn)中的含水量測(cè)定其含水量。測(cè)定含水量的工作應(yīng)盡快進(jìn)展。以防止水份蒸發(fā)。3、 擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀加試樣重，稱重至 0.1g。如試樣需要飽和時(shí)，按規(guī)定方法進(jìn)展飽和。4、 將帶有環(huán)刀的試樣，刀口向下小心地裝入壓縮空器的護(hù)環(huán)內(nèi)。5、 在壓縮容器

15、內(nèi)，順次放上底板、干凈而潤(rùn)濕的透水石和濾水紙各一，再用提環(huán)螺絲將帶有試樣和環(huán)刀的護(hù)環(huán)放入容器內(nèi)，上覆直徑略小于試樣的干凈而潤(rùn)濕的濾紙和透水石各一，然后放入加壓導(dǎo)環(huán)和傳壓板。6、 檢查加壓設(shè)備是否穩(wěn)固、靈敏和位置是否正確。松開杠桿上、下固定螺絲，利用平衡鉈將橫梁調(diào)整至程度位置。7、 輕輕抬起杠桿，將裝好試樣的壓縮容器放在壓臺(tái)的正中，使傳壓的鋼珠與加壓橫梁的凹穴剛相密合。然后裝上測(cè)微表，凋節(jié)表腳使用權(quán)其可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度不小于 8 毫米，并檢查測(cè)微表是否靈敏和垂直學(xué)生應(yīng)先熟悉測(cè)微表如何讀數(shù)。8、 在砝碼吊盤上加相當(dāng)于試樣受壓約為 0.01kg/cm2的預(yù)壓荷載，使壓縮儀的各部份嚴(yán)密接觸。然后調(diào)整測(cè)微表的

16、讀數(shù)使其大小指針對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)或某一整數(shù)起始讀數(shù)，并記錄之。9、 施加第一級(jí)荷載，其大小可視土的軟硬程度分別采用 0.125、0.25、或0.5kg/cm2 學(xué)生一般可采用 0.5kg/cm 2 ；第一級(jí)實(shí)加荷載應(yīng)減去預(yù)壓荷載。在加荷的同時(shí)開動(dòng)秒表。加荷時(shí)將砝碼輕輕地放在砝碼上，防止因沖擊、搖幌而而樣產(chǎn)生意外變形和砝碼掉落傷人。10、 如系飽和試樣，應(yīng)在施加第一級(jí)荷載后，立即向壓縮容器中注滿水。如系非飽和試樣，那么須以濕棉花圍護(hù)在傳壓板上面以防水份蒸發(fā)。11、 加荷后可按以下時(shí)間測(cè)記測(cè)微表讀數(shù)：10、20、60、120、23 小時(shí)、24 小時(shí)至壓縮穩(wěn)定為止。壓縮穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為每級(jí)荷載下壓縮 24 小

17、時(shí)對(duì)于某些高塑性土，小時(shí)后沒有較大的壓縮變形，以每小時(shí)壓縮量不大于0.00mm 為標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)記讀數(shù)后，施加第二級(jí)荷載。依次逐級(jí)加荷至試驗(yàn)終止。荷載級(jí)不宜過大，視土的軟硬程度及工程情況而定，最后一級(jí)荷 載應(yīng)大于土層計(jì)算壓力kgcm 。12、 如需測(cè)定某一荷載下沉降速率，以求固結(jié)系數(shù) Cv，那么需于加荷后以下時(shí)間順序測(cè)記測(cè)微表讀數(shù)：Prime;、15Prime;、prime;、prime;15Prime;、4prime;、6prime;15Prime;、9prime;、12prime;15Prime;、16prime;、20prime;15Prime;、25prime;、30prime;15Prime;、36prime;、42prime;15Prime;、49prime;、64prime;、100prime;.小時(shí)直至穩(wěn)定為止。13、 如