土工试验报告.docx
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土工试验报告
土工试验报告
班级_______________________
组号_______________________
姓名_______________________
同组人
成绩
河北工业大学土木工程学院
201年月日
试验一土的基本物理指标的测定
（一）记录
土样编号_________________班组_________________
试验日期_________________姓名_________________
1．密度试验记录表（环刀法）
环刀号
环刀质量
/g
环刀加土质量
/g
土质量
/g
环刀容积
/cm3
密度
/g/cm3
平均重度
/kN/m3
2．含水率试验记录表（烘干法）
盒号
盒质量
/g
盒加湿
土质量
/g
盒加干
土质量
/g
水质量
/g
干土
质量
/g
含水率
/%
平均
含水率
/%
3．界限含水率试验
（1）液限试验记录表（圆锥仪液限试验）
盒号
盒质量
/g
盒加湿
土质量
/g
盒加干
土质量
/g
水质量
/g
干土
质量
/g
液限
/%
液限
平均值
/%
（2）塑限试验记录表（滚搓法）
盒号
盒质量
/g
盒加湿
土质量
/g
盒加干
土质量
/g
水质量
/g
干土
质量
/g
塑限
/%
塑限
平均值
/%
（3）液、塑限联合测定法试验记录表
圆锥下沉深度
/mm
盒号
盒质量
/g
盒加湿
土质量
/g
盒加干
土质量
/g
水质量
/g
干土
质量
/g
含水率
/%
液限
/%
塑限
/%
注：
圆锥下沉深度与含水率的双对数坐标关系曲线绘制于图1之中。
含水率/%
图1圆锥入土深度与含水率关系曲线
（二）试验成果汇总和计算
1．试验测定数据
=kN/m3
w=%
圆锥入土深度/mm
wL=%
wp=%
根据备注表1，由wL查表得
ds=
2．用试验结果进行下列计算
（1）e=
（2）Sr=
（3）IP=
（4）IL=
3．依上述计算结果判定
（1）土的分类名称
（2）试验土样所处的状态
（三）思考与分析
1．土样烘干时，为什么要控制温度为105~110C？
2．环刀尺寸（直径、高度、壁厚、容积）对试验成果有何影响？
3．试分析搓条法的理论依据及存在的主要问题。
备注：
土粒比重与土的矿物成分有关，其值一般为2.65~2.75，由于土粒比重的测定方法较为复杂。
且同一地区、同类土的比重变化不大，故除重大建筑物外，一般可不做比重试验，而采用地区的经验值。
当缺乏地区的经验值时，对于黏性土，可取ds=2.70~2.75；对于砂土可取ds=2.65。
天津地区液限wL和比重ds关系如备注表1所示。
备注表1天津地区液限wL和比重ds关系表（录自天津市勘察院资料）
wL/%
＜26
2628.6
28.730.6
30.734.2
34.336.2
36.337.6
37.745
45.151.4
＞51.4
ds
2.69
2.70
2.71
2.72
2.73
2.74
2.75
2.76
2.77
试验二颗粒分析试验（密度计法）
（一）颗粒分析试验记录
土样编号_______________________班组_______________________
试验日期_______________________姓名_______________________
干土质量_____30g_______________密度计号_______________________
小于0.075mm土质量百分数_________量筒号_______________________
试样处理说明___________________烧瓶号_______________________
土粒比重_______________________比重校正系数CG__________________
下
沉
时
间
t
/min
悬
液
温
度
T/C
密度计读数
土粒
落距
L
/cm
粒
径
d
/mm
小于某
粒径
土质量
百分数
X
/%
小于
某粒径
总土质量
百分数
/%
密度
计读
数
R
刻度及弯液面校正值
n
温度
校正值mT
分散剂校正值
CD
1
2
5
15
30
60
120
（二）绘图和计算
以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数为纵坐标，颗粒粒径为横坐标，在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线（见图2），并根据颗粒分布曲线完成填写表2。
（三）思考和分析
1．用密度计作颗粒分析时只是测定密度计浮泡中心处的悬液密度，为何可以代表全部悬液相应的密度？
2．密度计法作颗粒分析试验的误差原因分析，请选择。
（1）系统误差：
由理论假设、所用仪器和规定的试验方法步骤不完善造成。
①土粒刚开始下沉时为加速运动，V≠常数
②土粒并不是球形
③土粒比重ds≠常数
④密度计泡体积过大，影响土粒下沉
⑤土粒下沉过程中互相干扰，且受器壁影响
⑥用浮泡所排开范围内之悬液密度，代替密度计浮泡中心液面密度是近似的
（2）偶然误差：
由试验操作不当造成
①土粒称量不准或有损失
②土粒分散不完全
③搅拌不均匀
④读数有误（R、T、t）
要求仔细体会，明白者在后面画（√）、否则画（×）
小于某粒径土质量占总土质量百分数/%
土粒直径/mm
图2颗粒级配曲线
表2颗粒组成
颗粒组成/%
限制粒径
有效粒径
不均匀系数
土的分类名称
≥0.075
0.075～0.05
0.05～0.005
≤0.005
d60
d10
d60/d10
试验三固结试验
（一）记录
土样编号_______________________班组_______________________
试验日期_______________________姓名_______________________
1．含水率试验记录表
土样情况
盒号
盒质量
/g
盒加湿
土质量
/g
盒加干
土质量
/g
水质量
/g
干土
质量
/g
含水率
/%
平均
含水率
/%
试验前
2．重度试验记录表
土样情况
环刀号
环刀质量
/g
环刀+土质量
/g
土质量
/g
环刀容积
/cm3
密度
/g/cm3
重度
/kN/m3
试验前
3．压缩试验记录
试样初始高度H0=20mm压缩容器编号：
土粒比重ds=计算初始孔隙比
各级加荷历时
/min
各级荷重下测微表读数/mm
50kPa
100kPa
200kPa
300kPa
0
20
总变形量S1/mm
仪器变形量S2/mm
试样变形量S/mm
变形后孔隙比（e）
（二）绘图与计算
1．绘制压缩曲线（图3）
孔隙比e
垂直压力p/kPa
图3试验压缩曲线
2．计算压缩系数a1-2和压缩模量Es1-2，并判定土的压缩性。
（三）思考与分析
1．为什么加荷后要经过很长时间（往往24小时以上）变形才会稳定？
2．固结仪中土样的应力状态与实际地基应力状态比较有何不同？
在什么情况下两者大致相符，试举例说明。
3．试验误差原因分析
①土样代表性
②土样结构扰动
③室内外土样压缩条件不同
④设备及操作误差
上述分析内容同学应仔细体会，明白者在后面画（√），否则画（×）。
试验四直接剪切试验
（一）记录
土样编号_____________班组____________________
试验日期_____________姓名____________________
试验方法
试验前重度试验记录表
垂直压力
/kPa
环刀质量
/g
环刀+土质量
/g
土质量
/g
环刀容积
/cm3
密度
/g/cm3
重度
/kN/m3
备注
100
200
300
400
（二）试验成果
1．剪切试验记录表（见表3）
剪应力/kPa
2．绘制剪应力与剪切位移关系曲线（图4）
3．绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线（图5），并确定黏聚力c与内摩擦角。
剪切位移△L/0.01mm
图4剪应力与剪切位移关系曲线
表3直接剪切试验记录表
仪器编号_______________手轮转速_____________转/min
应变圈系数K_______________kPa/0.01mm
第1页
垂直压力p
kPa
垂直压力p
kPa
剪切历时
分秒
剪切历时
分秒
抗剪强度
kPa
抗剪强度
kPa
手轮
转数
（n）
①
百分表读
数（R）
/0.01mm
②
剪切位移
（△L）
/0.01mm
20①-②
剪应力
（）
/kPa
K②
手轮
转数
（n）
①
百分表读
数（R）
/0.01mm
②
剪切位移
（△L）
/0.01mm
20①-②
剪应力
（R）
/kPa
K②
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
17
17
18
18
19
19
20
20
21
21
22
22
23
23
24
24
续表3直接剪切试验记录表
仪器编号_______________手轮转速_____________转/min
应变圈系数K_______________kPa/0.01mm
第2页
垂直压力p
kPa
垂直压力p
kPa
剪切历时
分秒
剪切历时
分秒
抗剪强度
kPa
抗剪强度
kPa
手轮
转数
（n）
①
百分表读
数（R）
/0.01mm
②
剪切位移
（△
）
/0.01mm
20①-②
剪应力
（）
/kPa
K②
手轮
转数
（n）
①
百分表读
数（R）
/0.01mm
②
剪切位移
（△
）
/0.01mm
20①-②
剪应力
（R）
/kPa
K②
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
17
17
18
18
19
19
20
20
21
21
22
22
23
23
24
24
抗剪强度/kPa
垂直压力p/kPa
图5抗剪强度与垂直压力关系曲线
黏聚力c=kPa
内摩擦角=°
（三）思考与分析
1．快剪、固结快剪、慢剪有什么区别？
试举例说明快剪指标的适用范围？
2．试分析应变式直剪仪的主要优缺点和可能造成误差的原因？
试验五三轴压缩试验
（一）三轴压缩试验记录
试验日期___________土样编号___________班组姓名
1．不固结不排水三轴压缩试验记录表第1页
试样直径d0=cm试样高度h0=cm试样面积A0=cm2
试样体积V0=cm3试样质量m0=g试样密度0=g/cm3
测力计系数C=N/0.01mm剪切速率mm/min周围压力3=kPa
序号
测力计
读数
/0.01mm
轴向
荷重
/N
轴向
变形
/0.01mm
轴向
应变
/%
应变
减量
校正后
试样面积
/cm2
主应力差
/kPa
轴向
应力
/kPa
R
P=CR
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1.不固结不排水三轴压缩试验记录表
第2页
试样直径d0=cm试样高度h0=cm试样面积A0=cm2
试样体积V0=cm3试样质量m0=g试样密度0=g/cm3
测力计系数C=N/0.01mm剪切速率mm/min周围压力3=kPa
序号
测力计
读数
/0.01mm
轴向
荷重
/N
轴向
变形
/0.01mm
轴向
应变
/%
应变
减量
校正后
试样面积
/cm2
主应力差
/kPa
轴向
应力
/kPa
R
P=CR
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1.不固结不排水三轴压缩试验记录表
第3页
试样直径d0=cm试样高度h0=cm试样面积A0=cm2
试样体积V0=cm3试样质量m0=g试样密度0=g/cm3
测力计系数C=N/0.01mm剪切速率mm/min周围压力3=kPa
序号
测力计
读数
/0.01mm
轴向
荷重
/N
轴向
变形
/0.01mm
轴向
应变
/%
应变
减量
校正后
试样面积
/cm2
主应力差
/kPa
轴向
应力
/kPa
R
P=CR
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1.不固结不排水三轴压缩试验记录表
第4页
试样直径d0=cm试样高度h0=cm试样面积A0=cm2
试样体积V0=cm3试样质量m0=g试样密度0=g/cm3
测力计系数C=N/0.01mm剪切速率mm/min周围压力3=kPa
序号
测力计
读数
/0.01mm
轴向
荷重
/N
轴向
变形
/0.01mm
轴向
应变
/%
应变
减量
校正后
试样面积
/cm2
主应力差
/kPa
轴向
应力
/kPa
R
P=CR
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
2．试验结果汇总
三轴UU试验结果（kPa）
土样编号
1
2
3
4
说明
3
周围压力
（13）f
剪切破坏时的偏应力
1
剪切破坏时的大主应
升级会员 