土質(zhì)學與土力學實驗

1、實驗一、土的密度試驗實驗一、土的密度試驗土的密度試驗土的密度試驗1 1 稱空環(huán)刀重稱空環(huán)刀重土的密度試驗土的密度試驗2 2 在環(huán)刀內(nèi)壁均勻涂抹凡士林在環(huán)刀內(nèi)壁均勻涂抹凡士林土的密度試驗土的密度試驗3 3 將環(huán)刀韌口向下放于土樣上將環(huán)刀韌口向下放于土樣上土的密度試驗土的密度試驗4 4 輕輕向下壓環(huán)刀輕輕向下壓環(huán)刀土的密度試驗土的密度試驗5 5 切土刀刀口朝外切土樣切土刀刀口朝外切土樣土的密度試驗土的密度試驗6 6 切直土樣上下高出環(huán)刀切直土樣上下高出環(huán)刀 土的密度試驗土的密度試驗7 7 削去高出環(huán)刀部分的土樣削去高出環(huán)刀部分的土樣土的密度試驗土的密度試驗8 8 均勻地削平環(huán)刀一側(cè)的土樣均勻地削平

2、環(huán)刀一側(cè)的土樣土的密度試驗土的密度試驗9 9 削平另一側(cè)的土樣削平另一側(cè)的土樣土的密度試驗土的密度試驗10 10 削好的土樣削好的土樣土的密度試驗土的密度試驗11 11 平行測定平行測定, ,需制備需制備2 2個土樣個土樣稱重并計算稱重并計算 1 稱環(huán)刀加濕土重m2 2 計算:式中 試樣天然密度，g/cm3； m2環(huán)刀和試樣總質(zhì)量，g； m1環(huán)刀質(zhì)量，g； V環(huán)刀容積，cm3 ； 計算要求精確至0.01g/cm3。 同一土樣要求進行嚴行測定，平行差值不得大于0.03g/cm3，最后取算術平均值。Vmm1200實驗二、土的含水量試驗 土的含水量試驗土的含水量試驗1 電子天平調(diào)零電子天平調(diào)零 土的

3、含水量試驗土的含水量試驗 2 2 稱空鋁盒重量稱空鋁盒重量 土的含水量試驗土的含水量試驗3 3 讀空鋁盒重量讀空鋁盒重量 土的含水量試驗土的含水量試驗4 打開鋁盒打開鋁盒 土的含水量試驗土的含水量試驗5 5 去代表性土樣去代表性土樣 土的含水量試驗土的含水量試驗6 6 取代表性土樣取代表性土樣1515克左右克左右 土的含水量試驗土的含水量試驗7 7 用兩個鋁盒平行測試用兩個鋁盒平行測試 土的含水量試驗土的含水量試驗8 8 蓋好鋁盒蓋蓋好鋁盒蓋 土的含水量試驗土的含水量試驗9 9 稱鋁盒加濕土重稱鋁盒加濕土重 土的含水量試驗土的含水量試驗10 10 放入可控溫度放入可控溫度10010510010

4、5C C烘箱中烘箱中 土的含水量試驗土的含水量試驗11 11 測鋁盒加烘干土重測鋁盒加烘干土重土的含水量試驗土的含水量試驗計算計算 按下式計算土的含水量，要求精確到0.1。 式中 w土的含水量，； m、ms分別為濕土和干土的質(zhì)量，g。 本項試驗要求進行二次平行測定，其平行差值需滿足的要求是： 當含水量小于40時，允許平行差值不大于l；當含水量大于或等于40時，允許平行差值不大于2。兩次測值取平均值。%100) 1(smmw實驗三實驗三 土的顆粒分析土的顆粒分析篩分法篩分法 1 將風干土樣用研棒輕輕碾壓，使之分散成單粒狀將風干土樣用研棒輕輕碾壓，使之分散成單粒狀 篩分法篩分法 篩分法篩分法 2

5、2 四分法取代表性土樣四分法取代表性土樣-劃對角線劃對角線 篩分法篩分法 3 3 四分法取代表性土樣四分法取代表性土樣-對角取樣對角取樣篩分法篩分法 4 4 四分法取代表性土樣四分法取代表性土樣-對角取樣對角取樣篩分法篩分法 5 5 稱取篩分土樣稱取篩分土樣篩分法篩分法 6 6 將根據(jù)土樣選用的篩將根據(jù)土樣選用的篩. .依孔徑由小到大的順序疊好依孔徑由小到大的順序疊好. .并放好底盤。將土樣倒入最上層孔徑最大的篩上并放好底盤。將土樣倒入最上層孔徑最大的篩上 篩分法篩分法 7 7 輕輕振篩輕輕振篩( (或用振篩機或用振篩機)10-15min)10-15min 篩分法篩分法 8 8 按由上至下的順

6、序取下篩子，每取一級篩都要在按由上至下的順序取下篩子，每取一級篩都要在瓷盤或白紙上用手輕叩搖晃，直至無土粒下漏為止瓷盤或白紙上用手輕叩搖晃，直至無土粒下漏為止 篩分法篩分法 9 9 將下漏于瓷盤或白紙上的土粒放入下一級篩內(nèi)將下漏于瓷盤或白紙上的土粒放入下一級篩內(nèi) 篩分法篩分法 10 10 稱篩上土重稱篩上土重篩分法篩分法 11 11 稱篩上土重稱篩上土重篩分法篩分法 12 12 稱各級篩上土重稱各級篩上土重試驗結(jié)果整理試驗結(jié)果整理： 包括計算各粒組的百分含量和繪制粒度分析曲線。 各粒組的百分含量按下式計算： 式中 X小于某粒徑土重占總土重的百分比，%； WA小于某粒徑的土重，g； WB篩分試樣

7、總重，g；BAWWX 比重計法比重計法1 1 稱取篩分過稱取篩分過0.075mm(0.075mm(或或0.1mm)0.1mm)篩的土樣篩的土樣 30g 30g 比重計法比重計法2 2 將將30g30g土樣放入三角燒瓶中土樣放入三角燒瓶中 比重計法比重計法3 3 加入蒸餾水加入蒸餾水200mL200mL左右進行浸泡左右進行浸泡 比重計法比重計法比重計法比重計法4 4 煮沸煮沸40min40min左右左右 冷卻至室溫冷卻至室溫比重計法比重計法5 5 將懸液冷卻后倒入將懸液冷卻后倒入1000mL1000mL量筒內(nèi)量筒內(nèi) 比重計法比重計法6 6 將三角燒瓶中殘留懸液沖洗倒入將三角燒瓶中殘留懸液沖洗倒入

8、1000mL1000mL量筒中量筒中 比重計法比重計法7 7 加入加入10mL10mL分散劑分散劑 比重計法比重計法8 8 再注入蒸餾水至再注入蒸餾水至1000mL1000mL 比重計法比重計法9 9 用攪拌器從液面至筒底上下攪用攪拌器從液面至筒底上下攪拌拌1min1min左右左右. .往返各約往返各約3030次次 比重計法比重計法10 10 待將攪拌器提離液面的同時開動秒待將攪拌器提離液面的同時開動秒表計時表計時, ,將比重計輕輕放入懸液中將比重計輕輕放入懸液中 比重計法比重計法11 11 觀測歷時觀測歷時1 1、2 2、5 5、1515、3030、6060、240240、1440min14

9、40min時的讀數(shù)時的讀數(shù), ,讀數(shù)以彎液面為準讀數(shù)以彎液面為準 比重計法比重計法12 測定懸液的溫度測定懸液的溫度 試驗結(jié)果整理：試驗結(jié)果整理： （1）計算小于某粒徑d的土顆粒的百分含量X，即： 比重計法計算比重計法計算)(1000hnTRCmXss式中 X小于某粒徑d的土顆粒的百分含量，%；ms試樣干燥時的質(zhì)量，g；Cs土粒比重校正系數(shù). R0比重計讀數(shù)，g/L； T溫度校正值，g/L； n刻度及灣液面校正值，g/L； h分散劑校正值，g/L；繪圖繪圖 繪制分析曲線，采用半對數(shù)坐標，以小于某粒徑土粒的百分含量繪制分析曲線，采用半對數(shù)坐標，以小于某粒徑土粒的百分含量為縱坐標，粒徑為橫坐標繪制

10、粒度分析曲線。為縱坐標，粒徑為橫坐標繪制粒度分析曲線。1221060301060圖7.1.7 顆粒大小分布曲線校核者制圖者計算者試驗者粘粒粉粒 Cu=d /d Cc=d / d d 試驗日期土樣說明鉆孔編號工程編號粗粒土（0.075）0.005細粒土(0.075)0.075-0.005土的分類砂(%)礫(%)60(%)試樣編號砂粒礫細中粗細中粗卵石或 碎石土粒直徑（）大于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)（%）小于某粒徑之土質(zhì)量百分數(shù)（%）實驗四、土的塑限、液限試驗實驗四、土的塑限、液限試驗1 1將風干的土樣過將風干的土樣過0.5mm0.5mm篩篩, ,用蒸餾水拌勻用蒸餾水拌勻, , 置于飽和器中置于飽和器

11、中, ,浸放浸放2424小時小時. .土的塑限試驗土的塑限試驗土的塑限試驗土的塑限試驗2 2 稱空鋁盒重量稱空鋁盒重量土的塑限試驗土的塑限試驗3 3 將土條捏成橄欖狀將土條捏成橄欖狀土的塑限試驗土的塑限試驗4 4 用手掌搓滾土條用手掌搓滾土條土的塑限試驗土的塑限試驗5 5將土條搓至將土條搓至3mm,3mm,且有裂紋出現(xiàn)且有裂紋出現(xiàn), ,斷裂斷裂, ,不空心時不空心時. .表示土含水量適為塑限表示土含水量適為塑限 土的塑限試驗土的塑限試驗6 6 搓約搓約810810克的土條克的土條, ,放入鋁盒中放入鋁盒中 土的塑限試驗土的塑限試驗7 7 取兩個鋁盒進行平行測試取兩個鋁盒進行平行測試土的塑限試驗

12、土的塑限試驗8 8 蓋上鋁盒蓋蓋上鋁盒蓋 土的塑限試驗土的塑限試驗9 9 稱鋁盒加濕土重稱鋁盒加濕土重土的塑限試驗土的塑限試驗10 10 打開鋁盒蓋打開鋁盒蓋, ,放入烘箱中烘干放入烘箱中烘干 11 11 稱空鋁盒加干土重量稱空鋁盒加干土重量土的塑限試驗土的塑限試驗1 1將風干的土樣過將風干的土樣過0.5mm0.5mm篩篩, ,用蒸餾水拌勻用蒸餾水拌勻, , 置于飽和器中置于飽和器中, ,浸放浸放2424小時小時. .土的液限試驗土的液限試驗土的液限試驗土的液限試驗2 2 用滴管加蒸餾水調(diào)土用滴管加蒸餾水調(diào)土土的液限試驗土的液限試驗3 3 充分調(diào)勻土樣充分調(diào)勻土樣土的液限試驗土的液限試驗4 4

13、 將調(diào)好的土放入液限杯中將調(diào)好的土放入液限杯中土的液限試驗土的液限試驗5 5 將裝入液限杯中的土樣壓實、刮平表面將裝入液限杯中的土樣壓實、刮平表面土的液限試驗土的液限試驗6 6 保持錐體垂直，將平衡錐放在試樣杯中心至錐尖與試樣表保持錐體垂直，將平衡錐放在試樣杯中心至錐尖與試樣表面接觸，面接觸，松開手指平穩(wěn)地使錐體自重下落，沉入土樣中。松開手指平穩(wěn)地使錐體自重下落，沉入土樣中。 土的液限試驗土的液限試驗7 7 放錐后放錐后15s15s，錐體入土深度恰為，錐體入土深度恰為10mm10mm時，時，表示土樣含水量即為液限表示土樣含水量即為液限 土的液限試驗土的液限試驗8 8 將液限杯中的土樣取出將液限

14、杯中的土樣取出土的液限試驗土的液限試驗9 9 放調(diào)好的土樣于鋁盒中放調(diào)好的土樣于鋁盒中土的液限試驗土的液限試驗10 10 平行測試平行測試土的液限試驗土的液限試驗11 11 蓋好鋁盒蓋蓋好鋁盒蓋 土的液限試驗土的液限試驗13 13 稱鋁盒加濕土重稱鋁盒加濕土重土的液限試驗土的液限試驗14 14 打開鋁盒蓋打開鋁盒蓋, ,放入烘箱中烘干放入烘箱中烘干 土的液限試驗土的液限試驗15 15 稱空鋁盒加干土重量稱空鋁盒加干土重量u 按下式計算土的塑限，精確至0.。 式中 wp土樣塑限，%。 m,ms分別為土樣的濕土質(zhì)量和干土質(zhì)量，g。 本試驗要求進行平行測定，當wp 40時，平行差值不大于l；當wp4

15、0，平行 差值不大于2，取其算術平均值。u按下式計算液限wL，精確至0.1。 式中 wL土的液限，%， m，ms分別為濕土質(zhì)量和干土質(zhì)量，g本試驗要求進行平行測定，平行差值不得大于2%，取其平均值。土的塑限、液限試驗土的塑限、液限試驗計算計算%100) 1(spmmw%100) 1(sLmmw實驗五、土的壓縮試驗實驗五、土的壓縮試驗1 1 制備土樣制備土樣 土的壓縮試驗土的壓縮試驗土的壓縮試驗土的壓縮試驗2 2 打開固結(jié)儀器的壓力盒打開固結(jié)儀器的壓力盒土的壓縮試驗土的壓縮試驗3 3 壓力壓力盒盒中底部放入透水石和潮濕的濾紙中底部放入透水石和潮濕的濾紙土的壓縮試驗土的壓縮試驗4 4 將制備好的環(huán)

16、刀土樣韌口朝下放入壓力將制備好的環(huán)刀土樣韌口朝下放入壓力盒盒中中土的壓縮試驗土的壓縮試驗5 5 放平土樣放平土樣土的壓縮試驗土的壓縮試驗6 6 放上護環(huán)放上護環(huán)土的壓縮試驗土的壓縮試驗7 7 土樣上面放上潮濕的濾紙土樣上面放上潮濕的濾紙土的壓縮試驗土的壓縮試驗8 8 再放上透水石再放上透水石土的壓縮試驗土的壓縮試驗9 9 放上加壓蓋板放上加壓蓋板土的壓縮試驗土的壓縮試驗10 10 土樣裝好土樣裝好土的壓縮試驗土的壓縮試驗11 11 放壓力放壓力盒盒入固結(jié)儀加壓框入固結(jié)儀加壓框土的壓縮試驗土的壓縮試驗12 12 調(diào)杠桿水平調(diào)杠桿水平土的壓縮試驗土的壓縮試驗13 13 調(diào)整百分表內(nèi)圈小針初讀數(shù)調(diào)整

17、百分表內(nèi)圈小針初讀數(shù)土的壓縮試驗土的壓縮試驗14 14 旋轉(zhuǎn)百分表外圈調(diào)零旋轉(zhuǎn)百分表外圈調(diào)零土的壓縮試驗土的壓縮試驗15 15 百分表調(diào)整完畢百分表調(diào)整完畢土的壓縮試驗土的壓縮試驗16 16 加荷載加荷載土的壓縮試驗土的壓縮試驗17 17 穩(wěn)定后讀數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)壓縮試驗計算1 計算下列各項指標： 試樣的初始孔隙比 各級荷載下變形穩(wěn)定后的孔隙比 某一荷載范圍內(nèi)的壓縮系數(shù)某一荷載范圍內(nèi)的壓縮模量式中 e0試樣的初始孔隙比； ei、ei1分別為第i級和第i+l級荷載下土樣的孔隙比； av壓縮系數(shù)，MPa-1； Es壓縮模量，MPa ； 、分別為土粒密度和試樣的初始密度，g/cm3； h0試樣初始高度，

18、mm； 至第i級荷載試樣變形穩(wěn)定后的總變形量(校正后)，mm； pi第i級荷載值，kPa； w0試樣的初始含水量，。1)1 (000wes000)1 (hheeeiiiiiivppeea11visaeE1s0實驗六、直接剪切試驗實驗六、直接剪切試驗直接剪切試驗直接剪切試驗1 1 制備好的土樣與剪力盒制備好的土樣與剪力盒直接剪切試驗直接剪切試驗2 2 放透水石、蠟紙于剪力盒底部放透水石、蠟紙于剪力盒底部直接剪切試驗直接剪切試驗3 3 放剪力盒上部份放剪力盒上部份直接剪切試驗直接剪切試驗4 4 對齊上下剪力盒對齊上下剪力盒直接剪切試驗直接剪切試驗5 5 用銷釘固定用銷釘固定直接剪切試驗直接剪切試驗

19、6 6 將環(huán)刀土樣置于剪力盒上將環(huán)刀土樣置于剪力盒上直接剪切試驗直接剪切試驗7 7 加蠟紙加蠟紙直接剪切試驗直接剪切試驗8 8 加透水石加透水石直接剪切試驗直接剪切試驗9 9 用加壓蓋板將土樣壓入剪力盒中用加壓蓋板將土樣壓入剪力盒中直接剪切試驗直接剪切試驗10 10 移去環(huán)刀移去環(huán)刀直接剪切試驗直接剪切試驗11 11 裝好土樣的剪力盒裝好土樣的剪力盒直接剪切試驗直接剪切試驗12 12 將滑動槽中放入鋼珠將滑動槽中放入鋼珠直接剪切試驗直接剪切試驗13 13 將剪力盒放入儀器將剪力盒放入儀器直接剪切試驗直接剪切試驗14 14 放加壓框放加壓框直接剪切試驗直接剪切試驗15 15 選擇手動擋位選擇手動擋位直接剪切試驗直接剪切試驗16 16 旋轉(zhuǎn)手輪使儀器各部位接觸旋轉(zhuǎn)手輪使儀器各部位接觸直接剪切試驗直接剪切試驗17 17 儀器接觸好時儀器接觸好時, ,百分表指針開始轉(zhuǎn)動百分表指針開始轉(zhuǎn)動直接剪切試驗直接剪切試驗18 18 調(diào)杠桿水平調(diào)杠桿水平直接剪切試驗直接剪切試驗19 19 施加荷載施加荷載直接剪切試驗直接剪切試驗20 20 拔去銷釘拔去銷釘直接剪切試驗直接剪切試驗21 21 百分表歸零百分表歸零直接剪切試驗直接剪切試驗22 22 選擇自動擋擋位選擇自動擋擋位直接剪切試驗直接剪切試驗23 23 將開關打到剪切方向?qū)㈤_關打到剪切方向, ,開始剪切開始剪切直接剪