土质学与土力学实验.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验一 土的颗粒分析,筛分法,1,将风干土样用研棒轻轻碾压，使之分散成单粒状,筛分法,筛分法,2,四分法取代表性土样,-,划对角线,筛分法,3,四分法取代表性土样,-,对角取样,筛分法,4,四分法取代表性土样,-,对角取样,筛分法,7,轻轻振筛,(,或用振筛机,)10-15min,筛分法,8,按由上至下的顺序取下筛子，每取一级筛都要在瓷盘或白纸上用手轻叩摇晃，直至无土粒下漏为止,筛分法,9,将下漏于瓷盘或白纸上的土粒放入下一级筛内,筛分法,10,称筛上土重,筛分法,11,称筛上土重,筛分法,12,称各级筛上土重,试验结果整理,：,包括计算各粒组的百分含量和绘制粒度分析曲线。,各粒组的百分含量按下式计算：,式中,X,小于某粒径土重占总土重的百分比，,%,；,WA,小于某粒径的土重，,g,；,WB,筛分试样总重，,g,；,Dx,粒径小于,2mm,的土重占总土重的百分比，如土中无大于,2mm,的颗粒及筛分时，,dx,100,。,比重计法,1,称取筛分过,0.074mm(,或,0.1mm),筛的土样,30g,比重计法,2,将,30g,土样放入三角烧瓶中,比重计法,3,加入蒸馏水,200mL,左右进行浸泡,比重计法,比重计法,4,煮沸,40min,左右 冷却至室温,比重计法,5,将悬液冷却后倒入,1000mL,量筒内,比重计法,6,将三角烧瓶中残留悬液冲洗倒入,1000mL,量筒中,比重计法,7,加入,10mL,分散剂,比重计法,8,再注入蒸馏水至,1000mL,比重计法,9,用搅拌器从液面至筒底上下搅拌,1min,左右,.,往返各约,30,次,比重计法,10,待将搅拌器提离液面的同时开动秒表计时,将比重计轻轻放入悬液中,比重计法,11,观测历时,1,、,2,、,5,、,15,、,30,、,60,、,240,、,1440min,时的读数,读数以弯液面为准,比重计法,12,测定悬液的温度,试验结果整理：,（,1,）计算小于某粒径,d,的土颗粒的百分含量,X,，即：,比重计法计算,式中,X,小于某粒径,d,的土颗粒的百分含量，,%,；,m,s,试样干燥时的质量，,g,；,C,s,比重计校正系数,.,R,0,比重计读数，,g/L,；,T,温度校正值，,g/L,；,n,刻度及湾液面校正值，,g/L,；,h,分散剂校正值，,g/L,；,绘图,绘制分析曲线，采用半对数坐标，以小于某粒径土粒的百分含量为纵坐标，粒径为横坐标绘制粒度分析曲线。,实验二、土的重度试验,土的重度试验,1,称空环刀重,土的重度试验,2,在环刀内壁均匀涂抹凡士林,土的重度试验,3,将环刀韧口向下放于土样上,土的重度试验,4,轻轻向下压环刀,土的重度试验,5,切土刀刀口朝外切土样,土的重度试验,6,切直土样上下高出环刀,土的重度试验,7,削去高出环刀部分的土样,土的重度试验,8,均匀地削平环刀一侧的土样,土的重度试验,9,削平另一侧的土样,土的重度试验,10,削好的土样,土的重度试验,11,平行测定,需制备,2,个土样,称重并计算,1,称环刀加湿土重,m,2,2,计算,:,式中,试样天然密度，,g/cm3,；,m,2,环刀和试样总质量，,g,；,m,1,环刀质量，,g,；,V,环刀容积，,cm3,；,g,重力加速度。,计算要求精确至,0.01g/cm3,。,同一土样要求进行严行测定，平行差值不得大于,0.03g/cm3,，最后取算术平均值。,实验三、土的含水量试验,土的含水量试验,1,电子天平调零,土的含水量试验2,称空铝盒重量,土的含水量试验,3,读空铝盒重量,土的含水量试验,4,打开铝盒,土的含水量试验,5,去代表性土样,土的含水量试验,6,取代表性土样,15,克左右,土的含水量试验,7,用两个铝盒平行测试,土的含水量试验,8,盖好铝盒盖,土的含水量试验,9,称铝盒加湿土重,土的含水量试验,10,放入可控温度,100105C,烘箱中,土的含水量试验,11,测铝盒加烘干土重,土的含水量试验,计算,按下式计算土的含水量，要求精确到,0.1,。,式中,w,土的含水量，；,m,、,m,s,分别为湿土和干土的质量，,g,。,本项试验要求进行二次平行测定，其平行差值需满足的要求是：,当含水量小于,40,时，允许平行差值不大于,l,；当含水量大于或等于,40,时，允许平行差值不大于,2,。两次测值取平均值。,实验四、土的塑限、液限试验,将风干的土样过,0.5mm,筛,用蒸馏水拌匀,置于饱和器中,浸放,24,小时,.,土的塑限试验,土的塑限试验,2,称空铝盒重量,土的塑限试验,3,将土条捏成橄榄状,土的塑限试验,4,用手掌搓滚土条,土的塑限试验,将土条搓至,3mm,且有裂纹出现,断裂,不空心时,.,表示土含水量适为塑限,土的塑限试验,6,搓约,810,克的土条,放入铝盒中,土的塑限试验,7,取两个铝盒进行平行测试,土的塑限试验,8,盖上铝盒盖,土的塑限试验,9,称铝盒加湿土重,土的塑限试验,10,打开铝盒盖,放入烘箱中烘干,11,称空铝盒加干土重量,土的塑限试验,将风干的土样过,0.5mm,筛,用蒸馏水拌匀,置于饱和器中,浸放,24,小时,.,土的液限试验,土的液限试验,2,用滴管加蒸馏水调土,土的液限试验,3,充分调匀土样,土的液限试验,4,将调好的土放入液限杯中,土的液限试验,5,将装入液限杯中的土样压实、刮平表面,土的液限试验,6,保持锥体垂直，将平衡锥放在试样杯中心至锥尖与试样表面接触，,松开手指平稳地使锥体自重下落，沉入土样中。,土的液限试验,7,放锥后,15s,，锥体入土深度恰为,10mm,时，,表示土样含水量即为液限,土的液限试验,8,将液限杯中的土样取出,土的液限试验,9放调好的土样于铝盒中,土的液限试验,10,平行测试,土的液限试验,11,盖好铝盒盖,土的液限试验,13,称铝盒加湿土重,土的液限试验,14,打开铝盒盖,放入烘箱中烘干,土的液限试验,15,称空铝盒加干土重量,按下式计算土的塑限，精确至,0.,。,式中,wp,土样塑限，,%,。,m,m,s,分别为土样的湿土质量和干土质量，,g,。,本试验要求进行平行测定，当,wp,40,时，平行差值不大于,l,；当,wp,40,，平行 差值不大于,2,，取其算术平均值。,按下式计算液限,wL,，精确至,0.1,。,式中,wL,土的液限，,%,，,m,，,ms,分别为湿土质量和干土质量，,g,本试验要求进行平行测定，平行差值不得大于,2%,，取其平均值。,土的塑限、液限试验,计算,实验五、土的压缩试验,1,制备土样,土的压缩试验,土的压缩试验,2,打开固结仪器的压力盒,土的压缩试验,3,压力,盒,中底部放入透水石和潮湿的滤纸,土的压缩试验,4,将制备好的环刀土样韧口朝下放入压力,盒,中,土的压缩试验,5,放平土样,土的压缩试验,6,放上护环,土的压缩试验,7,土样上面放上潮湿的滤纸,土的压缩试验,8,再放上透水石,土的压缩试验,9,放上加压盖板,土的压缩试验,10,土样装好,土的压缩试验,11,放压力,盒,入固结仪加压框,土的压缩试验,12,调杠杆水平,土的压缩试验,13,调整百分表内圈小针初读数,土的压缩试验,14,旋转百分表外圈调零,土的压缩试验,15,百分表调整完毕,土的压缩试验,16,加荷载,土的压缩试验,17,稳定后读数,压缩试验计算,1,计算下列各项指标：,试样的初始孔隙比,各级荷载下变形稳定后的孔隙比,某一荷载范围内的压缩系数,某一荷载范围内的压缩模量,式中,e,0,试样的初始孔隙比；,ei,、,ei,1,分别为第,i,级和第,i,+l,级荷载下土样的孔隙比；,av,压缩系数，,MPa-1,；,E,s,压缩模量，,MPa,；,、,分别为土粒密度和试样的初始密度，,g/cm3,；,h,0,试样初始高度，,mm,；,至第,i,级荷载试样变形稳定后的总变形量,(,校正后,),，,mm,；,pi,第,i,级荷载值，,kPa,；,w,0,试样的初始含水量，。,实验六、直接剪切试验,直接剪切试验,1,制备好的土样与剪力盒,直接剪切试验,2,放透水石、蜡纸于剪力盒底部,直接剪切试验,3,放剪力盒上部份,直接剪切试验,4,对齐上下剪力盒,直接剪切试验,5,用销钉固定,直接剪切试验,6,将环刀土样置于剪力盒上,直接剪切试验,7,加蜡纸,直接剪切试验,8,加透水石,直接剪切试验,9,用加压盖板将土样压入剪力盒中,直接剪切试验,10,移去环刀,直接剪切试验,11,装好土样的剪力盒,直接剪切试验,12,将滑动槽中放入钢珠,直接剪切试验,13,将剪力盒放入仪器,直接剪切试验,14,放加压框,直接剪切试验,15,选择手动挡位,直接剪切试验,16,旋转手轮使仪器各部位接触,直接剪切试验,17,仪器接触好时,百分表指针开始转动,直接剪切试验,18,调杠杆水平,直接剪切试验,19,施加荷载,直接剪切试验,20,拔去销钉,直接剪切试验,21,百分表归零,直接剪切试验,22,选择自动挡挡位,直接剪切试验,23,将开关打到剪切方向,开始剪切,直接剪切试验,24,手轮每转一圈,读一次百分表读数,直接剪切试验,25,剪切至百分表读数不动或倒退时,停止剪切，卸载。换第,2,块土样试验，一组剪切试验需,35,块土样。,直接剪切试验计算,试验结果整理,（,1,）计算每一试样的剪应力及剪应力剪切位移为,式中,剪应力，,kPa,；,剪切位移，,0.01mm,；,C,量力环校正系数，,kPa/0.01mm,；,R,量力环测微表读数，,0.01mm,；,手轮转一转的剪切位移量，,0.001mm,；,n,手轮转数。,绘制,-,关系曲线。以剪应力为纵坐标，剪切位移为横坐标，绘制剪应力与剪切位移关系曲线。选取土的剪应力与剪切位移关系曲线上的峰值或稳定值作为土的抗剪强度,绘制,-,关系曲线。以剪应力为纵坐标，垂直应力为横坐标，绘制剪应力与垂直应力关系曲线。根据,-,关系曲线，求出土的凝聚力,c,和内摩擦角,直接剪切试验绘图,位移关系曲线,剪切强度与垂直压力关系曲线,