岩土工程专业土工试验报告Word下载.docx
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水温20时
渗透系数K20/cm/s
平均
渗透系数/cm/s
1.12
83.5
73.5
0.065714
0.055399
0.003641
0.003182
0.003025
1.36
63.5
0.054118
0.063514
0.003437
0.003004
1.41
53.5
0.052199
0.074420
0.003885
0.003395
1.45
87.5
77.5
0.050759
0.052706
0.002675
0.002338
0.92
67.5
0.080000
0.059998
0.004800
0.004195
1.53
57.5
0.048105
0.069636
0.003350
0.002928
1.49
0.049396
0.002736
0.002392
1.38
0.053333
0.003387
0.002961
1.69
0.043550
0.003241
0.002833
2常水头渗透试验
2.1试验目的
渗透试验主要是测定土体的渗透系数，即单位水力坡降的渗透流速，常以cm/s作为单位。
2.2试验仪器
常水头渗透仪，筒内径应大于试样最大粒径的10倍；
玻璃测压管内径为0.6cm，分度值为0.1cm；
天平，量程4000g，分度值1g；
木锤及秒表等。
2.3试验步骤
2.3.1装好仪器并检查各管路接头处是否漏水，将调节管与供水管连通，由仪器底部充水至水位略高于金属孔板，关止水夹。
2.3.2取具有代表性的风干试样2500g，称量准确至1.0g。
2.3.3将试样分层装入圆筒，每层厚2-3cm，用木锤轻轻击实到一定厚度，以控制其孔隙比。
2.3.4每层试样装好后连接供水管和调节管，并由调节管中进水，微开止水夹使试样逐渐饱和。
当水面与试样顶面齐平，关止水夹。
饱和时水流不应过急，以免冲动试样。
2.3.5依上述步骤逐层装试样，至试样高出上测压孔3-4cm止。
在试样上端放置金属孔板作缓冲层，待最后一层试样饱和后，继续使水位缓缓上升至溢水孔，当有水溢出时，关止水夹。
2.3.6试样装好后，量测试样顶部至仪器上口的剩余高度，计算试样净高。
称剩余试样质量准确至1g，计算装入试样总质量。
2.3.7静置数分钟后，检查各测压管水位是否与溢水孔齐平。
如不齐平，说明试样中或测压管接头处有集气阻隔，用吸水球进行吸水排气处理。
2.3.8提高调节管，使其高于溢水孔。
然后将调节管与供水管分开，并将供水管置于金属圆筒内。
开止水夹，使水由上部注入金属圆筒内。
2.3.9降低调节管口，使位于试样上部1/3处，造成水位差。
水即渗过试样，经调节管流出。
在渗透过程中应调节供水管夹，使供水管流量略多于溢出水量。
溢水孔应始终有余水溢出以保持常水位。
2.3.10测压管水位稳定后，记录测压管水位。
计算各测压管间的水位差。
2.3.11开动秒表，同时用量筒接取经一定时间的渗透水量，并重复1次。
接取渗透水量时，调节管口不可没入水中。
2.3.12降低调节管管口至试样中部及下部处，以改变水力坡降。
按10和11规定重复进行测定。
2.4试验数据处理
表2常水头试验数据及处理
试验次数
经过时间t（s）
测压管水位（cm）
水位差/cm
水位
坡降
渗透量
（cm^3）
渗透系数
（cm/s）
20℃时的渗透系数（cm/s）
平均渗透系数（cm/s）
I管
II管
Ⅲ管
1
10
254
235
213
20.5
2.05
21.8
1.063
0.929
0.907
2
3
4
252
227
198
27
2.7
27.8
1.030
0.900
5
28
1.037
0.906
6
7
250
222
187
31.5
3.15
31.8
1.010
0.882
8
32
1.016
0.888
9
3固结试验
3.1试验目的
试验时将土样放在金属器内，在有侧限的条件下施加压力，观察土在不同压力下的压缩变形量，进而得出土体的固结系数以及前期固结压力。
3.2试验仪器
（1）固结容器：
由环刀、护环、透水板、水槽、加压上盖组成如图1。
环刀：
内径为61.8mm，高度为20mm。
环刀应具有一定的刚度，内壁应保持较高的光洁度，本次试验时涂一薄凡士林。
透水板：
氧化铝或不受腐蚀的金属材料制成，其渗透系数应大于试样的渗透系数。
用固定式容器时，顶部透水板直径应小于环刀内径0.2～0.5mm；
用浮环式容器时上下端透水板直径相等，均应小于环刀内径。
（2）加压设备：
应能垂直地在瞬间施加各级规定的压力，且没有冲击力，压力准确度应符合现行国家标准《土工仪器的基本参数及通用技术条件》（GB／T15406）的规定。
（3）变形量测设备：
量程10mm，最小分度值为0．01mm的百分表。
图1固结试验装置示意图
3.3试验步骤
（1）试样制备。
先在环刀内外侧都涂上一薄层凡士林，用环刀在待测土体上取样，取样过程中用钢丝锯从中间向四周缓慢切削周围多余土体。
（2）试样安装。
在固结容器内放置护环、透水板和薄型滤纸，将带有试样的环刀装入护环内，放上导环、试样上依次放上薄型滤纸、透水板和加压上盖，并将固结容器置于加压框架正中，使加压上盖与加压框架中心对准，安装百分表。
注意滤纸和透水板的湿度应接近试样的湿度。
（3）施加lkPa的预压力使试样与仪器上下各部件之间接触，将百分表调整到零位。
（4）卸下预压力，施加50kpa的固结压力，注意在卸下预压力的时候百分表读数会有变动，这时不再调零。
（5）为测定固结系数，在施加固结压力后按下列时间顺序测记试样的高度变化。
时间为：
6s、15s、lmin、2minl5s、4min、6minl5s、9min、12minl5s、16min、20minl5s、25min、24h。
当施加每级压力后，每小时变形达0.01mm时，测定试样高度变化作为稳定标准。
此部分属于高压固结试验步骤，上接步骤
（1）-（3）
（4）确定需要施加的各级压力。
第一级压力的大小应视土的软硬程度而定，宜用12．5kPa、25kPa或50kPa。
最后一级压力应大于土的自重压力与附加压力之和,需要测定压缩系数时，最大压力不小于400kPa。
本次试验的压力等级为12.5、25、50、100、200、400、800、1600、3200kPa。
（5）为确定原状土的先期固结压力时，初始段的荷重率应小于1，可采用0.5或0.25。
施加的压力应使测得的e—logp曲线下段出现直线段。
对超固结土，应进行卸压、再加压来评价其再压缩特性。
（6）对于饱和试样，施加第一级压力后应立即向水槽中注水浸没试样。
非饱和试样进行压缩试验时，须用湿棉纱围住加压板周围。
（7）施加每级压力后24h测定试样高度变化作为稳定标准。
（8）试验结束后吸去容器中的水，迅速拆除仪器各部件，取出整块试样，测定含水率。
3.4试验数据记录与处理
表3固结试验试验结果
时间
读数（mm）
仪器变形（mm）
校正后变形量（mm）
6"
0.210
0.028
0.182
15"
0.218
0.190
1'
0.231
0.203
2'
0.235
0.207
4'
0.237
0.209
6'
0.238
9'
0.239
0.211
12'
0.240
0.212
16'
20'
25'
24h
0.262
0.234
利用时间平方根法，以量表读数（mm）为纵坐标，时间平方根
（min）为横坐标，绘制d~
曲线如图2所示。
图2固结试验d~
曲线图
由上图，延长曲线开始段的直线，交纵坐标于ds，直线过ds做另一条直线，另其横坐标为第一条直线的1.15倍，而后一条直线与曲线的交点所对应时间的平方即为试样固结度达到90%所需要的时间
，由下图可得
=1.69s；
试样初始高度H0=2cm，试样最终高度H1=1.766cm，可得
=（H0+H1）/4=0.9415m，由公式
，可得
=7.4
。
表4高压固结试验数据及处理
荷载（kpa）
变形量（0.01mm）
仪器变形量（0.01mm）
校正后变形量（0.01mm）
孔隙比
压缩系数（Mpa-1）
压缩模量（Mpa）
12.5
42.1
0.3
41.8
1.546
25
43.7
0.7
43.0
1.544
0.12
20.83
50
126.5
1.0
125.5
1.437
4.28
0.61
100
213.7
2.1
211.6
1.325
2.24
1.16
200
332.3
3.8
328.5
1.173
1.52
1.71
400
476.7
6.0
470.7
0.988
2.81
800
602.7
8.0
594.7
0.827
0.40
6.45
1600
721.5
9.0
712.5
0.674
0.19
13.58
3200
822.1
12.9
809.2
0.548
0.08
33.09
稳定读数
832.5
819.6
0.535
0.01
307.69
备注：
12.5Kpa对应的数据疑似有误，在做e-p曲线时没有使用。
图4高压固结试验e-lgp曲线
由表4中高压固结试验数据及处理结果可得e-lgp曲线如图4所示。
根据e-lgp曲线，在曲线中找到曲率半径最小的点m，过m做水平线m1和切线m2，做∠1m2的平分线m3，向上延长曲线的直线段，与m3的交点对应的p值就是先期固结压力
4三轴压缩（UU）试验
4.1试验目的
三轴压缩试验时，分别在不同的恒定围压下（小主应力
）下，施加轴向压力（
），进行剪切直至试样破坏。
根据摩尔-库伦理论，做出在不同围压下的应力圆，通过该组应力圆的强度包线即可求得土体的抗剪强度指标c和
4.2试验仪器
应变控制式三轴仪，该三轴仪有反压力控制系统、围压力控制系统、压力室及试验机等组成；
分样器、承模筒、切图盘、切图架、钢丝锯及橡皮膜等。
4.3试验步骤
4.3.1试样制备
先用分样器将较大土样分成3个土柱，用钢丝锯或削土刀切取一块稍大于规定尺寸的土柱，放在切土盘上、下圆盘间，用钢丝锯紧靠侧板，自上而下小心切削，边削边转动圆盘，直至土样直径被削成39.1mm为止，取下土样，按照长度要求，将土样两端削平。
4.3.2试样安装
橡皮膜套在承模筒内，两端翻出筒外，从吸气口吸气是橡皮膜紧贴在筒内壁上，然后套在试样上，放气使橡皮膜紧贴试样，取下承模筒并将橡皮膜的两端分别扎紧在压力室底座和试样顶帽上。
注意试样两端都要放滤纸和透水石，并在放试样前将仪器底座充水。
4.3.3压力室罩安装
为防止碰撞试样，先将活塞提起，放好压力室罩后将活塞对准试样上帽中心，并均匀旋紧螺丝，将轴向测力计对准活塞。
4.3.4打开排气口，向压力室注水，当快注满时降低注水速度，有水从排气口溢出时，关闭排气口。
4.3.5旋转手轮和活塞
当轴向测力计有微弱读数时，表示活塞与试样帽已经接触，将轴向位移计调零。
4.3.6施加周围压力
关闭孔隙压力阀，打开周围压力阀，本次试验施加50kpa。
4.3.7施加轴向压力差，使试样剪切
本次试验采用的剪切速率为0.8mm/s。
4.5试验数据处理
表5三轴压缩试验（UU）数据记录及处理表
周围压力：
50kpa量力环校正系数：
10.07N/0.01mm试样直径：
3.91cm试样高度：
8cm
轴向位移
0.01mm
量力环量表
读数0.01mm
轴向应变%
试样矫正
后面积cm2
主应力差
kpa
大主应力
0.0
0.000
12.007
50.000
2.5
0.313
12.045
20.901
70.901
3.4
0.625
12.083
28.336
78.336
75
4.0
0.938
12.121
33.232
83.232
4.4
1.250
12.159
36.440
86.440
125
4.8
1.563
12.198
39.627
89.627
150
5.0
1.875
12.237
41.147
91.147
175
5.2
2.188
12.276
42.656
92.656
5.5
2.500
12.315
44.973
94.973
225
5.8
2.813
12.355
47.274
97.274
6.0
3.125
12.395
48.747
98.747
300
6.2
3.750
12.475
50.047
100.047
350
7.0
4.375
12.557
56.138
106.138
7.5
5.000
12.639
59.755
109.755
450
7.9
5.625
12.723
62.527
112.527
500
8.1
6.250
12.808
63.686
113.686
550
6.875
12.894
63.261
113.261
600
9.1
7.500
12.981
70.594
120.594
650
8.125
13.069
70.117
120.117
700
9.9
8.750
13.159
75.762
125.762
750
10.0
9.375
13.249
76.004
126.004
10.6
10.000
13.341
80.008
130.008
850
10.5
10.625
13.435
78.703
128.703
900
11.3
11.250
13.529
84.107
134.107
950
11.2
11.875
13.625
82.776
132.776
1000
12.1
12.500
13.723
88.793
138.793
1050
12.2
13.125
13.821
88.888
138.888
1100
12.3
13.750
13.921
88.971
138.971
1150
14.375
14.023
87.609
137.609
1200
13.0
15.000
14.126
92.672
142.672
4.6试验结果分析
试样在剪切过程中，一直没有显著破坏痕迹，本次试验读数直到轴向位移为12mm为止，根据表X数据可以求出：
，
根据摩尔-库伦理论，结合其他两组同学的试验数据，可以画出三个摩尔圆，如图4所示，由于其中一组试验结果可能误差较大，我们用其中两个应力圆做强度包线，包线的截距即为粘聚力Cu，斜率即为内摩擦角
图4抗剪强度包线
通过以上图形可以求得粘聚力
，内摩擦角
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