土工實驗報告

實驗報告書實驗一：土的物理性質(zhì)試驗土的含水量測定測定目的及途徑：土的含水量（）是土中所含水分的質(zhì)量（）與土粒質(zhì)量（）的比值，（以百分數(shù)表示），即： 土的含水量是計算土的干密度、孔隙比、飽和度等許多物理性質(zhì)指標的基本數(shù)據(jù)之一，也是計算土的物理狀態(tài)指標。 二、測定方法及原理： 本試驗采用烘干法，烘干法是將一定數(shù)量的濕土稱重后，放入烘箱中在100℃－105℃恒溫烘至恒重。烘干后的干土重即為土粒的質(zhì)量（）。土中所失去的重量為水的質(zhì)量（），然后按公式：或——濕土的質(zhì)量測定步驟：選取具有代表性的土樣15－30克，放入土盒內(nèi)，立即蓋好，稱重（盒+濕土重）準備至0.01克；揭開盒蓋，并將盒蓋套在盒底一并放入烘箱，在100℃－105℃恒溫下烘干至恒重；將烘干了的土取出，蓋好盒蓋，立即放入干燥器內(nèi)冷至室溫，冷卻時間一般約一小時，從干燥器內(nèi)取出土盒立即稱重，準確至0.01克。按下式計算含水量：數(shù)據(jù)處理含水量試驗記錄表說明：黃色粘土土土盒號盒+濕土重盒+干土重土盒重水重干土重含水量平均A2333.8329.8017.424.0312.3832.632.68627.9725.4017.512.577.9832.6A18732.9828.4017.443.9810.9636.336.33036.2031.3017.834.9013.4736.48333.1528.617.964.5510.6442.842.74838.2832.017.296.2814.7242.72、土的密度的測定測定目的及途徑：土的密度（）是單位體積土的質(zhì)量，即濕土的質(zhì)量（）與該土的體積（）之比（以）： 土的密度是計算土的重度、土重應(yīng)力、地基承載力、地基沉降、土壓力以及設(shè)計地基基礎(chǔ)等所必不可少的重要基本數(shù)據(jù)。 土的密度連同含水量和土粒比重是基本物理性質(zhì)實測指標，可以用來計算其他物理指標。 二、測定方法及原理 本試驗采用環(huán)刀法，利用已知體積的環(huán)刀取樣，并稱環(huán)刀與土合重，此時環(huán)刀的體積即為土樣的體積（V），環(huán)刀與土盒重減去環(huán)刀本身重量，即為土樣質(zhì)量（），按定公式算出密度 三、測定步驟 1.按工程要求取原狀土（或制備所需狀態(tài)的擊實土），將土樣兩端略加削平，在環(huán)刀，刃口向下放在土樣上方； 2.用削土刀將土塊削成略大于環(huán)刀外徑的土樣，然后將環(huán)刀垂直下壓，慢慢地均勻的把環(huán)刀壓入土柱，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀為止； 3.用刀切斷土樣，削去環(huán)刀兩端余土，擦凈環(huán)刀外壁，在天平上稱重（環(huán)刀+濕土重），準確至0.1克。 4.按下式計算密度，計算至0.01克/數(shù)據(jù)處理：說明黃色粘土環(huán)刀號環(huán)刀+土重環(huán)刀重濕土重環(huán)刀體積密度平均7152.743.0109.7601.831.811079149.041.0107.9601.8029149.6141.8107.8601.801057149.5641.0108.6601.81密度試驗記錄表3、粘性土的界限含水量測定——液限、塑限測定測定目的及用途粘性土的液限（）是土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)入流動狀態(tài)（或相反）的界限含水量。塑限（）是從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)入半固態(tài)（或相反）的界限含水量，土的及連同，可以計算土的液性指數(shù)從而可以評定土的稠度狀態(tài)。 根據(jù)，，，連同孔隙比e可以評價一般粘性土的承載力。二、測定方法及原理本試驗采用聯(lián)合測量法，把制備號的土樣裝入杯內(nèi)，將錐體的錐尖接近土面，讓錐體在自重下沉入土內(nèi)，經(jīng)過5秒鐘后，讀出錐體入土深度，測出這時土膏的含水量。計算錐體入土深度恰在10mm時該土的含水量即為液限，深度為2mm時該土的含水量，即為塑限含水量。三、聯(lián)合測定法測定步驟：1.將制備好的土樣攪拌均勻，分別填入試杯中，密實地填入試杯中，刮平表面；2.將試杯放在聯(lián)合儀的升降座上，接通電源，使電磁吸住圓錐；3.調(diào)好零點，調(diào)整升降座，使圓錐尖即將接觸試樣表面，按下錐按鈕，使錐體自重沉入土中，經(jīng)5秒鐘后，從讀數(shù)鏡中讀取圓錐下沉深度，取出土樣，從試樣中心取出15～30克測量其含水量；4.以相同步驟分別測定其它二個試驗的圓錐入土深度和含水量。5.按下式計算各試樣含水量（）6.以含水量為橫坐標，圓錐入土深度為縱坐標，繪制關(guān)系直線，取直線上圓錐入土深度為10mm對應(yīng)含水量為腋下，2mm對應(yīng)含水量為塑限。四、數(shù)據(jù)處理：聯(lián)合測定記錄表試件編號——123圓錐入土深度mm5.829.2218.03土盒號——A23A18783土盒重克17.3217.4417.96盒+濕土重克33.8332.4433.15盒+干土重克29.828.428.6含水量％32.5636.3542.73塑限％30.12液限％36.41塑限指數(shù)％6.29土名粘土聯(lián)合測定圖表試驗二：土的壓縮試驗——壓縮系數(shù)（）測定目的及用途：土的壓縮系數(shù)（）是土在壓力時的孔隙比與壓力增至時的孔隙比之差（即）與壓力的增量（）之比：取決與壓力增量及該壓力增量的起始值，越大，土的壓縮性越大，土的壓縮系數(shù)是評價各種土的壓縮性的依據(jù)。土的壓縮系數(shù)是計算地基沉降和土工建筑物沉降的基本數(shù)據(jù)。二、測定方法及原理：測定土的壓縮系數(shù)是采用壓縮儀。通過壓縮試驗，測出表征土的e－P關(guān)系曲線——壓縮曲線。用壓縮儀測定壓縮曲線的具體方法是：將土樣放在一個不能發(fā)生側(cè)向變形的剛性護環(huán)內(nèi)，然后逐級施加垂直荷載P（50、100、200、400Kpa，每一級荷重下都壓縮穩(wěn)定，根據(jù)每一級荷重下土樣壓縮穩(wěn)定后的變形Hj算出相應(yīng)的土樣壓縮穩(wěn)定后的孔隙比），據(jù)此即可點繪出壓縮曲線。三、按下式計算某一級荷重下壓穩(wěn)定后的孔隙比：或式中：：試樣高度＝（壓縮總變形量）-（儀器變形量）按下式計算開始時試樣的孔隙比根據(jù)不同荷重及在P作用下壓縮穩(wěn)定時相應(yīng)的孔隙比e繪制e－P曲線。根據(jù)e－P曲線，確定某一壓力范圍內(nèi)的壓縮系數(shù)四、數(shù)據(jù)處理：壓縮試樣記錄表含水量記錄表土盒號盒+濕土重盒+干土重土盒重水重干土重含水量平均A3823.620.48.93.211.527.828.8K4922.319.39.23.010.129.7孔隙比及飽和度度計算表項目試驗前含水量27.8容重1.83孔隙比0.98飽和度82.5土粒比重2.8密度記錄表項目試驗前試驗后環(huán)刀號77環(huán)+濕土重152.7152.7環(huán)刀重43.043濕土重109.7109.7環(huán)刀體積6054.83密度1.832.00壓縮試驗記錄表表加載時間荷重（Kpa）試樣與儀表總變變形儀器變形（mmm）試樣變形（mmm）壓縮后高度（mmm）孔隙比————⊿H1⊿H2⊿H=H=e13:58500.49500.50519.4950.9314:581000.9990.50419.0010.8915:582001.3950.39618.6050.8416:584001.7250.3318.2750.81Hs=H。/((1+e。)=200/1+00.98==10.110壓縮曲線圖表壓力孔隙比壓縮系數(shù)Mpa00.981500.930.81000.890.52000.840.154000.81試驗三土的直剪剪試驗——指標值測定定測定目的及意義義粘性土的抗剪強強度（）是是土對剪切切破壞的極極限抵抗能能力，是由由土的凝聚聚力及內(nèi)摩摩擦力（）兩兩部分組成成，即：式中為土的內(nèi)摩摩擦覺，為為土的內(nèi)摩摩擦系數(shù)，為剪切面上的垂直法向應(yīng)力。土的抗剪強度指指標、是土建工工程設(shè)計計計算地基承承載力、土土壓力、土土坡穩(wěn)定、地地基穩(wěn)定等等必不可少少的重要基基本數(shù)據(jù)。二、測定定方法及原原理： 用直剪儀測定土土的、值，將土土樣裝在上上下能夠相相對移動的的剪切盒中中，施加水水平推力T于下盒，使使土樣受剪剪。沿剪切切面產(chǎn)生剪剪力并發(fā)生生相應(yīng)的位位移，水平平力逐漸增增到使土樣樣被剪切破破壞，在土土樣被剪切切破壞時剪剪切面上的的剪應(yīng)力即即為抗剪強強度（即）。 抗剪強度是通過過量力環(huán)上上的百分表表的讀數(shù)（R）與量力力環(huán)的校正正系數(shù)（C。）的乘乘積所得，即即：。 按下式計算剪切切位移n＝手輪轉(zhuǎn)數(shù)三、數(shù)據(jù)處理抗剪強度記錄表表含水量試驗記錄錄表說明黃色粘土環(huán)刀號環(huán)刀+濕土環(huán)刀重濕土重環(huán)刀體積容重平均1079149.041.0107.9601.801.8029149.6141.8107.8601.801057149.5641.0108.6601.81容重試驗記錄表表說明環(huán)刀號環(huán)刀+土重環(huán)刀重濕土重環(huán)刀體積密度平均1079149.041.0107.9601.801.8029149.6141.8107.8601.801057149.5641.0108.6601.81抗剪強度試驗記記錄表量刀環(huán)號：E44712量力環(huán)校正系數(shù)數(shù)：C。＝1.7883手輪轉(zhuǎn)速：6轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分剪切方法：快剪剪垂直壓力：P＝＝100KKpa抗剪強度：388.5KPPa手輪轉(zhuǎn)數(shù)量力環(huán)內(nèi)百分表表讀數(shù)剪切變形剪應(yīng)力手輪轉(zhuǎn)速量力環(huán)內(nèi)百分表表讀數(shù)剪切讀數(shù)剪應(yīng)力——0.01mm0.01mmKpa——0.01mm0.01mmKpa12.117.93.71114.5205.525.923.136.95.51215.3224.727.334.255.87.51315.7244.328.046.373.711.21416.2263.828.957.592.513.41517.5282.531.2610.6109.418.9161830232.1711.2128.820.01719.5320.534.8812.5147.522.31821.6338.438.5913.1166.923.41921.5358.538.31014.1185.925.12019.5380.534.8剪切過程記錄表表剪切過程記錄表表量刀環(huán)號：E44712量力環(huán)校正系數(shù)數(shù)：C。＝1.7883手輪轉(zhuǎn)速：6轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分剪切方法：快剪剪垂直壓力：P＝＝200KKpa抗剪強度：633.5KPPa手輪轉(zhuǎn)數(shù)量力環(huán)內(nèi)百分表表讀數(shù)剪切變形剪應(yīng)力手輪轉(zhuǎn)速量力環(huán)內(nèi)百分表表讀數(shù)剪切讀數(shù)剪應(yīng)力——0.01mm0.01mmKpa——0.01mm0.01mmKpa1101017.81328.5231.550.82142625.0142925151.73164428.5153027053.5416.563.529.41630.5289.554.4519.280.834.2173230857.1621.598.538.3183332758.8721.6118.438.5193434660.682313741.02034.5365.561.5924.5155.543.72135.6384.463.5102617446.42235.5404.563.31126.5193.547.2233542562.4122721348.12434.5445.561.5剪切過程記錄表表量刀環(huán)號：E44712量力環(huán)校正系數(shù)數(shù)：C。＝1.7883手輪轉(zhuǎn)速：6轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分剪切方法：快剪剪垂直壓力：P＝＝200KKpa抗剪強度：899.5KPPa手輪轉(zhuǎn)數(shù)量力環(huán)內(nèi)百分表表讀數(shù)剪切變形剪應(yīng)力手輪轉(zhuǎn)速量力環(huán)內(nèi)百分表表讀數(shù)剪切讀數(shù)剪應(yīng)力——0.01mm0.01mmKpa——0.01mm0.01mmKpa15.514.59.81436.5243.565.1212.527.522.31537.5262.566.9316.243.828.91638.8281.269.2418.561.533.01741.2298.873.5521.578.538.31842.5317.575.8623.196.941.2194.35375.657.8725.1114.944.82045.035580.2827.2132.848.5214637482.0928.5151.550.82249.2390.887.7103017053.52350.2409.889.51131.8188.256.72450.2429.889.5123320758.82549.5450.588.31334.5225.561.5264947187.4試驗四土土的三軸試試驗測定目的及意義義土的三軸試驗是是測定土的的抗剪強度度的一種方方法。土的的抗剪強度度是土體抗抗破壞的極極限能力。堤堤壩填方、路路塹、岸坡坡等是否穩(wěn)穩(wěn)定，擋土土墻和建筑筑物地基是是否能承受受一定的荷荷載，都與與土的抗剪剪強度有密密切的關(guān)系系。一般認為土體的的破壞條件件用莫爾－－庫侖破壞壞準則表示示比較符合合實際情況況。根據(jù)莫莫爾－庫侖侖破壞準則則，土體在在各向主應(yīng)應(yīng)力的作用用下，作用用在某一應(yīng)應(yīng)力面上的的剪應(yīng)力（）與法向應(yīng)力（）之比達到某一比值（即土的內(nèi)摩擦角正切值），土體就沿該面發(fā)生剪切破壞，而與作用的各向主應(yīng)力的大小無關(guān)，表達式為：式中：——大、小小主應(yīng)力，kPa；C——土的凝聚力，kkPa；——土的內(nèi)摩擦角，（°）三軸壓縮試驗的的目的是根根據(jù)莫爾－－庫侖破壞壞準則測定定土的強度度參數(shù)：粘粘聚力和內(nèi)內(nèi)摩擦力。剪應(yīng)力與法向應(yīng)應(yīng)力的關(guān)系系用庫侖方方程表示：：式中：、分別作作用在破壞壞面上的剪剪應(yīng)力與法法向