學(xué)生土力學(xué)實(shí)訓(xùn)計(jì)劃

武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生實(shí)訓(xùn)計(jì)劃實(shí)訓(xùn)名稱：土工試驗(yàn)與檢測(cè)專業(yè)名稱：高速鐵路工程及鐵道工程實(shí)訓(xùn)班級(jí)：高工2010級(jí)、鐵工2010級(jí)教研室：鐵道工程教研室系（部）一、實(shí)訓(xùn)名稱：土工試驗(yàn)及擋土墻設(shè)計(jì)二、實(shí)訓(xùn)時(shí)間安排：2011.12.19——2011.12.23（高工103班、101班、104班、鐵工101班）2011.12.26——2011.12.30（105班、102班、鐵工102、103班）三、實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)：江夏校區(qū)3號(hào)樓101及514實(shí)訓(xùn)室四、實(shí)訓(xùn)目的與要求：土力學(xué)試驗(yàn)是在學(xué)習(xí)了土力學(xué)理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是配合土力學(xué)課程的學(xué)習(xí)而開(kāi)設(shè)的一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的技能訓(xùn)練課。根據(jù)教學(xué)計(jì)劃的需要，安排試驗(yàn)內(nèi)容，以突出實(shí)踐教學(xué)，突出技能訓(xùn)練。通過(guò)介紹土力學(xué)基礎(chǔ)試驗(yàn)的基本測(cè)試技術(shù)和試驗(yàn)方法，學(xué)生獲得專業(yè)所必需的試驗(yàn)基本技能，具備解決一般土工試驗(yàn)問(wèn)題的能力；對(duì)學(xué)生教學(xué)基本的土工試驗(yàn)技能的培養(yǎng)，是土木工程及相關(guān)工程專業(yè)所必須的基本訓(xùn)練內(nèi)容。土力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)是依據(jù)中華人民共和國(guó)水利部發(fā)布《土工試驗(yàn)規(guī)程》（SL237－1999）規(guī)范編寫(xiě)的。根據(jù)教學(xué)大綱要求，安排下列實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。五、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：土工試驗(yàn)及擋土墻設(shè)計(jì)六、實(shí)訓(xùn)方法與步驟：見(jiàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)七、實(shí)訓(xùn)紀(jì)律：1、愛(ài)護(hù)儀器工具，不得違章使用及玩耍儀器工具，注意人和儀器安全，遺失損壞者，按規(guī)定賠償，視情節(jié)報(bào)學(xué)校處理。2、聽(tīng)從教師指導(dǎo)，服從組長(zhǎng)分配，各司其職，各負(fù)其責(zé)。3、因病請(qǐng)假1天以上者需持醫(yī)院證明，請(qǐng)假必須老師同意，不批準(zhǔn)事假。班長(zhǎng)每天考勤2次，組長(zhǎng)做好考勤記載和每位同學(xué)的工作記載，并向老師如實(shí)報(bào)告班上的考勤情況。八、實(shí)訓(xùn)成績(jī)考核：成績(jī)由兩部分組成：考勤情況占40%；計(jì)算結(jié)果成績(jī)占60%。學(xué)生上交資料：試驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)（指導(dǎo)書(shū)）；擋土墻斷面及計(jì)算書(shū)。九、實(shí)訓(xùn)組織（指導(dǎo)教師及學(xué)生分組）：吳業(yè)平、譚松成、李建武、薛躍具體分工如下：薛躍17周高速工程104班、18周高速工程105班譚松成17周高速工程103班、18周鐵道工程103班吳業(yè)平17周高速工程101班、18周鐵道工程102班李建武17周鐵道工程101班、18周高速工程102班實(shí)訓(xùn)流程具體如下：17周高速工程104班星期一在3號(hào)樓101室直接剪切試驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目五）整理數(shù)據(jù)星期二在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一星期三在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二星期四在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目三星期五在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四，并下午交所有的實(shí)訓(xùn)作業(yè)和考勤表。17周高速工程103班星期一在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一星期二在3號(hào)樓101室直接剪切試驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目五）整理數(shù)據(jù)星期三在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二星期四在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目三星期五在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四，并下午交所有的實(shí)訓(xùn)作業(yè)和考勤表。17周高速工程101班星期一在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一星期二在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二星期三在3號(hào)樓101室直接剪切試驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目五）整理數(shù)據(jù)星期四在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目三星期五在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四，并下午交所有的實(shí)訓(xùn)作業(yè)和考勤表。17周鐵道工程101班星期一在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一星期二在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二星期三在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目三星期四在3號(hào)樓101室直接剪切試驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目五）整理數(shù)據(jù)星期五在圖書(shū)館完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四，并下午交所有的實(shí)訓(xùn)作業(yè)和考勤表。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一：擋土墻設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)目的熟悉擋土墻的尺寸設(shè)計(jì)與地基承載力設(shè)計(jì)內(nèi)容2、設(shè)計(jì)條件已知某擋土墻墻高H=6.0m，墻背傾斜α=10°，填土表面傾斜β=10°，墻背摩擦角δ=20°，墻后填土為中砂，內(nèi)摩擦角φ=30°，重度γ=18.5kN/m3。中砂地基承載力fa=180kPa。3、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)擋土墻尺寸并驗(yàn)算擋土墻地基承載力。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二：地基承載力驗(yàn)算1、實(shí)訓(xùn)目的學(xué)習(xí)利用理論方法和規(guī)范法計(jì)算地基承載力。2、基本條件某四層框架結(jié)構(gòu)辦公樓,柱截面為400×500，柱為中心受壓柱，采用柱下鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)。辦公樓室內(nèi)外地坪高差為0.3m，室內(nèi)地面高程為±0.00，室外高程為－0.30m，基礎(chǔ)埋置深度為1.0m，地基土重度為17.5kN/m3,回填土的重度為18.2kN/m3。初步擬定擴(kuò)展基礎(chǔ)底面尺寸為2000×3000，地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)如表1。表1地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)土樣指標(biāo)123456φ(度)290280260250280260C(Kpa)10891012113、實(shí)訓(xùn)任務(wù)=1\*GB3①試用太沙基理論公式計(jì)算地基極限荷載，若取安全系數(shù)為2.0計(jì)算地基承載力。=2\*GB3②試用規(guī)范法確定地基承載力特征值。=3\*GB3③比較理論方法和規(guī)范法計(jì)算的地基承載力。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目三：土坡穩(wěn)定分析1、實(shí)訓(xùn)目的學(xué)習(xí)計(jì)算分析簡(jiǎn)單土坡的穩(wěn)定性。2、基本條件某粘性土土坡如圖所示，已知土坡高度H=6m，坡角=550，土的基本性質(zhì)指標(biāo)為：土的重度=18.6kN/m3，粘聚力c=16.7kPa，內(nèi)摩擦角=120。3、實(shí)訓(xùn)任務(wù)試用瑞典條分法驗(yàn)算土坡的穩(wěn)定性。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四：土坡穩(wěn)定驗(yàn)算1、設(shè)計(jì)目的學(xué)習(xí)驗(yàn)算分析簡(jiǎn)單的土坡穩(wěn)定性。2、設(shè)計(jì)條件某土坡如圖所示。已知土坡高度H=6m，坡角=55°，土的重度=18.6kN/m3，內(nèi)摩擦角=12°，粘聚力c=16.7kPa。3、設(shè)計(jì)任務(wù)試用條分法驗(yàn)算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目五：直接剪切試驗(yàn)（快剪法）1、試驗(yàn)?zāi)康闹苯蛹羟性囼?yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種常用方法。通常采用四個(gè)試樣為一組，分別在不同的垂直壓力p下，施加水平剪應(yīng)力進(jìn)行剪切，求得破壞時(shí)的剪應(yīng)力τ，然后根據(jù)庫(kù)侖定律確定土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)內(nèi)摩擦角φ和凝聚力C。直剪試驗(yàn)分為快剪（Q）、固結(jié)快剪（CQ）和慢剪（S）三種試驗(yàn)方法。本次實(shí)驗(yàn)采用快剪法。2、試驗(yàn)原理快剪試驗(yàn)是在試樣上施加垂直壓力后立即快速施加水平剪切力，以0.8~1.2mm/min的速率剪切，一般使試樣在3～5min內(nèi)剪破。附圖9－1應(yīng)變控制式直剪儀結(jié)構(gòu)示意圖1－垂直變形百分表；2－垂直加壓框架；3－推動(dòng)座；4－剪切盒；5－試樣；6－測(cè)力計(jì)；7－臺(tái)板；8－杠桿；9－砝碼3、儀器設(shè)備 1．應(yīng)變控制式直接剪切儀：如附圖9－1，有剪力盒、垂直加壓框架、測(cè)力計(jì)及推動(dòng)機(jī)構(gòu)等。2．其它：量表、砝碼等。4、試驗(yàn)步驟=1\*GB3①．切取試樣：按工程需要用環(huán)刀切取一組試樣，至少四個(gè)，并測(cè)定試樣的密度及含水率。如試樣需要飽和，可對(duì)試樣進(jìn)行抽氣飽和。=2\*GB3②．安裝試樣：對(duì)準(zhǔn)上下盒，插入固定銷釘。在下盒內(nèi)放入一透水石，上覆隔水蠟紙一張。將裝有試樣的環(huán)刀平口向下，對(duì)準(zhǔn)剪切盒，試樣上放隔水蠟紙一張，再放上透水石，將試樣徐徐推入剪切盒內(nèi)，移去環(huán)刀。=3\*GB3③．施加垂直壓力：轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使上盒前端鋼珠剛好與測(cè)力計(jì)接觸，調(diào)整測(cè)力計(jì)中的量表讀數(shù)為零。順次加上蓋板、鋼珠壓力框架。每組四個(gè)試樣，分別在四種不同的垂直壓力下進(jìn)行剪切。在教學(xué)上，可取四個(gè)垂直壓力分別為100、200、300、400kPa。=4\*GB3④．進(jìn)行剪切：施加垂直壓力后，立即拔出固定銷釘，開(kāi)動(dòng)秒表，以每分鐘4～6轉(zhuǎn)的均勻速率旋轉(zhuǎn)手輪（在教學(xué)中可采用每分鐘6轉(zhuǎn)）。使試樣在3～5分鐘內(nèi)剪破。如測(cè)力計(jì)中的量表指針不再前進(jìn)，或有顯著后退，表示試樣已經(jīng)被剪破。但一般宜剪至剪切變形達(dá)4mm。若量表指針再繼續(xù)增加，則剪切變形應(yīng)達(dá)6mm為止。手輪每轉(zhuǎn)一圈，同時(shí)測(cè)記測(cè)力計(jì)量表讀數(shù)，直到試樣剪破為止。=5\*GB3⑤．拆卸試樣：剪切結(jié)束后，吸去剪切盒中的積水，倒轉(zhuǎn)手輪，盡快移去垂直壓力、框架、上蓋板，取出試樣。附圖τ～σ關(guān)系曲線5、試驗(yàn)注意事項(xiàng)1．先安裝試樣，再裝量表。安裝試樣時(shí)要用透水石把土樣從環(huán)刀推進(jìn)剪切盒里，試驗(yàn)前量表中的大指針調(diào)至零。2．加荷時(shí)，不要搖晃砝碼；剪切時(shí)要拔出銷釘。6、計(jì)算及制圖 =1\*GB3①．按下式計(jì)算各級(jí)垂直壓力下所測(cè)的抗剪強(qiáng)度：τf=CR/A0×10式中：τf—土的抗剪強(qiáng)度，kPa；C—測(cè)力計(jì)率定系數(shù)，N/0.01mm；A0—試樣面積，cm2R—測(cè)力計(jì)量表讀數(shù)，0.01mm；10—單位換算系數(shù)。=2\*GB3②．繪制τf～σ曲線以垂直壓力σ為橫坐標(biāo)，以抗剪強(qiáng)度τf為縱坐標(biāo)，縱橫坐標(biāo)必須同一比例，根據(jù)圖中各點(diǎn)繪制τf～σ關(guān)系曲線，該直線的傾角為土的內(nèi)摩擦角φ，該直線在縱軸上的截距為土的凝聚力C，7、試驗(yàn)記錄（見(jiàn)附表）直接剪切試驗(yàn)記錄表附表土樣編號(hào)35儀器編號(hào)16＃試驗(yàn)者