土工試驗報告

實驗一含水率實驗土的含水率是土在溫度105~110℃下烘至恒重時所失去的水分質(zhì)量與達到恒重后干土質(zhì)量的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。實驗?zāi)康模菏菧y定土的含水率，以了解土的含水情況，是計算土的孔隙比、液性指數(shù)、飽和度、和其他物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)提供一個不可缺少的依據(jù)。實驗方法：烘干法、酒精燃燒法以及炒干法等?，F(xiàn)介紹烘干法。儀器設(shè)備1.烘箱：保持溫度105~110℃的自動控制的電熱恒溫烘箱；2.天平：200g(感量0.01g)；3.干燥器：通常用附有氯化鈣干燥劑的玻璃干燥缸；4.其他：鋁制稱量盒或玻璃稱量瓶、削土刀、匙、玻璃板或盛土容器等。五、操作步驟1.從原狀或擾動土樣中，選取具有代表性的試樣約15~30g(砂土應(yīng)多取些)放在稱量內(nèi)，立即蓋好盒蓋，稱重。稱重結(jié)果即為盒加濕土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。2.打開盒蓋，將盒和試樣放入烘箱內(nèi)，在溫度105~110℃恒溫下烘至恒重。烘干時間對粘土、粉土不得少于8h，對砂土不得少于6h，對含有機質(zhì)超過干土質(zhì)量5%的土，應(yīng)將溫度控制在65~70℃的恒溫下烘至恒重。3.將烘干后的盒和試樣取出，蓋好盒蓋，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱盒加干土質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.01g。六、計算含水率，準(zhǔn)確至0.1%。式中m濕土的質(zhì)量g——干土的質(zhì)量g.本實驗需進行兩次平行測定，測定的差值：當(dāng)含水率小于40%時為1%；當(dāng)含水率等于、大于40%時為2%。取取兩個測值的平均值，以百分?jǐn)?shù)表示。實驗記錄工程名稱含水率實驗實驗者全體組員實驗方法烘干法計算者孔祥實驗日期_______________校核者_______________實驗編號土樣編號盒號盒加濕土質(zhì)量(g)盒加干土質(zhì)量(g)盒質(zhì)量(g)水分質(zhì)量(g)干土質(zhì)量(g)含水率%平均含水率%實驗編號土樣編號盒號(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)實驗編號土樣編號盒號(1)-(2)(2)-(3)(4)100(5)1A109727.5224.6111.022.9113.5921.4121.292A133525.6723.1211.012.5512.1121.063A107626.5523.8111.002.7412.8121.39實驗二密度實驗一、土的密度是土的單位體積質(zhì)量。二、實驗?zāi)康模簻y定土的密度，以便了解土的疏密狀態(tài)，供換算土的其他物理力學(xué)指標(biāo)和工程設(shè)計之用。三、實驗方法：環(huán)刀法、水銀排開法、蠟封法、密度濕度計法和灌砂法等。現(xiàn)介紹環(huán)刀法。四、儀器設(shè)備環(huán)刀：內(nèi)徑61.8mm，高20mm，壁厚1.5mm；2.天平：500g（感量0.1g）；其他：修土刀、鋼絲鋸、玻璃板及圓玻璃片等。五、操作步驟按工程需要取原狀土或人工制備所需狀態(tài)的擾動土樣，其直徑和高度應(yīng)大于環(huán)刀的尺寸，整平其兩端放在玻璃板上。將環(huán)刀的刀口向下放在土面上，然后將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊切削，至土樣上端伸出環(huán)刀為止。削去兩端余土修平，兩端蓋上平滑的圓玻璃片，以免水分蒸發(fā)。擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀加土的質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1g。六、計算密度，準(zhǔn)確至0.01g/cm。=式中——濕土質(zhì)量g；——環(huán)刀容積cm。七、本實驗需進行兩次平行測定，取其平均值，其平行差值不得大于0.03%。八、實驗記錄密度實驗記錄表（環(huán)刀法）工程名稱密度試驗實驗者全體組員鉆孔編號_______________計算者孔祥土樣說明_______________校核者_________________實驗日期土樣編號環(huán)刀號碼環(huán)刀加土質(zhì)量環(huán)刀質(zhì)量土質(zhì)量環(huán)刀容積密度平均密度(g)()(g/cm)(1)(2)(3)(4)(5)(1)—(2)59.99010164.7542.65122.1059.992.042.035027164.2642.43121.8359.992.03實驗三液限和塑限試驗一、實驗?zāi)康臏y定細粒土在液限與塑限時的含水量；界限含水率定義：粘性土的狀態(tài)隨著土中含水量的變化而變化，各種粘性土有一個處于塑性狀態(tài)的含水率范圍，界限含水率就是這個范圍的度量值；說明：細粒土由于含水率不同，分別處于流動狀態(tài)，可塑狀態(tài)、半固體狀態(tài)和固體狀態(tài)。液限是細粒土呈可塑狀態(tài)的上限含水率，塑限是細粒土呈可塑狀態(tài)的下限含水率。本試驗是測定細粒土的液限和塑限含水量，用作計算土的塑性指標(biāo)和液性指數(shù)，按塑性指數(shù)或塑性圖對粘性土進行分類，并可結(jié)合土體的原始孔隙比來評價粘性土地基的承載能力。二、試驗用儀器及材料主要設(shè)備：液塑限聯(lián)合測定儀限、天平、稱量盒、烘箱；其它：電吹風(fēng)、干燥器、調(diào)土碗、調(diào)土刀、凡士林、蒸餾水、滴管、研缽、帶橡皮頭的研棒及0.5mm篩等。三、試驗方法本試驗采用液、塑限聯(lián)合測定法，所用土樣應(yīng)過0.5mm的篩；說明：根據(jù)《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123－1999），界限含水率中的液限可以采用圓錐儀或碟式儀法，塑限可以采用滾搓法。聯(lián)合測定法是為改進碟式儀液限和滾搓法塑限而提出的一種試驗方法，就是根據(jù)土樣在可塑狀態(tài)范圍內(nèi)，用質(zhì)量76g，錐角300的圓錐儀，以瞬時落錐方法，測得圓錐入土深度h與含水率w兩個參數(shù)，然后繪制在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上，得到深度h與含水率w之間的直線關(guān)系，取等效碟式儀法強度相應(yīng)的入土深度h=17mm（水利部取法，建工取h=10mm）時的含水率為液限，取等效滾搓法強度相應(yīng)的入土深度h=2mm時的含水率為塑限。四、試驗原理粘性土隨著含水量變化，其物理狀態(tài)和力學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯的變化。重塑土處于液態(tài)時在自重作用下不能保持其形狀，發(fā)生類似于液體的流動；土體處于可塑狀態(tài)，在重力作用下能保持形狀，在外力作用下將發(fā)生塑性變形而不斷裂，外力消失后能保持外力消失前一時刻的形狀而不變，有一定的抗剪強度。通過給予試樣一個小的外力，在一定時間內(nèi)變形達到規(guī)定值時的含水量。塑限試驗利用土體處于可塑時，在外力下產(chǎn)生任意變形而不發(fā)生斷裂；土體處于半固態(tài)時，當(dāng)變形達到一定值（或受力較大）時發(fā)生斷裂底特點。試驗時給予一定外力，使試樣變形達到規(guī)定剛好出現(xiàn)裂縫時所對應(yīng)底含水量作為塑限含水量。五、試驗步驟選取具有代表性的天然含水量或風(fēng)干土樣，若土中含有較多大0.5mm的順粒或夾有大量的雜物時，應(yīng)將土樣風(fēng)干后用帶橡皮頭的研材研碎或用木棒在橡皮板上壓碎，然后再過0.5mm的篩；取過篩的土樣不少于200g分別放入三個調(diào)土碗里，加不同數(shù)量的蒸餾水，土樣的含水量分別控制在液限、略大于塑限和二者的中間狀態(tài)。用調(diào)土刀調(diào)勻，然后用玻璃片或濕布覆蓋，靜置24h備用；將制備好的土樣用調(diào)土刀調(diào)拌均勻，分層密實地填入試樣杯中，使空氣逸出。試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平；調(diào)平機身，提起錐桿，錐尖涂少許凡士林；將裝好的土樣的試杯放在升降座上，轉(zhuǎn)動升降旋鈕，使試杯徐徐上升，土樣表面和錐體尖好接觸，蜂鳴器報警，停止升降，按檢測鍵，同時錐體立刻自行下沉，5S時液晶顯示器上顯示錐入深度h1，試驗畢，手拿錐體向上，錐體復(fù)位；改變錐尖與土體接觸位置（錐尖兩次錐入位置距離不小于1cm），重復(fù)5條步驟，測得錐深入試樣深度值h2，h1、h2允許誤差為0.5mm，否則，應(yīng)重做；去掉錐尖入土處的凡士林，取10g以上的土樣兩個，分別放入稱量盒內(nèi)，稱質(zhì)量，測定其含水量；重復(fù)（3）至（7）的步驟，對其它兩個含水量土樣進行試驗，測其錐入深度和含水量。六、計算（1）繪制錐入深度h與含水量w的關(guān)系曲線。以含水量w為橫坐標(biāo)，錐入深度h為縱坐標(biāo)，在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制h~w的關(guān)系曲線。①連此三點，應(yīng)呈一條直線；②當(dāng)三點不在一直線上，通過高含水量的一點分別與其余兩點連成兩條直線，在圓錐下沉深度為2mm處查得相應(yīng)的含水量，當(dāng)兩個含水量的差值小于2%，應(yīng)以該兩點含水量的平均值與高含水量的點連成一直線；③當(dāng)兩個含水量的差值大于2%時，應(yīng)重做試驗。（2）確定液限、塑限在錐入深度h與含水量w關(guān)系圖上，查得下沉深度為20mm所對應(yīng)的含水量為液限wL；查得下沉深度為2mm所對應(yīng)的含水量為塑限wP，以百分?jǐn)?shù)表示。（3）按下式計算塑性指數(shù)：Ip=wL－wp式中：Ip——塑性指數(shù)；wp——塑限含水量（％）；wL——液限含水量（％）。（4）按下式計算液性指數(shù)：IL=(w－wp)／Ip式中：IL——液性指數(shù)；wp——塑限含水量（％）；w——天然含水量（％）。記錄表格數(shù)據(jù)處理結(jié)果當(dāng)三點不在一直線上時，通過高含水率的點和其余兩點連成二條直線，在下沉為2mm處查得相應(yīng)的2個含水率，分別為13.18%和14%。此兩個含水率的差值小于2％時，應(yīng)以兩點含水率的平均值13.59%與高含水率的點連一直線如圖中線。在含水率與圓錐下沉深度的關(guān)系圖上查得下沉深度為17mm所對應(yīng)的含水率為液限30.22%，查得下沉深度為10mm所對應(yīng)的含水率為10mm液限，查得下沉深度為2mm所對應(yīng)的含水率為塑限13.59%。試樣編號圓錐下沉深度（mm）14.0711.7713.14盒號A1328A13144232A107412盒質(zhì)量(g)1110.998.988.6711.018.99盒＋濕土質(zhì)量(g)21.0821.4722.2622.2522.6019.17盒＋干土質(zhì)量(g)18.9619.2619.5619.