土工试验报告.docx

1、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/m32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/

2、 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/ mmwL = % wp = %根据备注表1，由wL查表得 ds =2用试验结

3、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105110 C？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2.652.75，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 = 2.702.75；对于砂土可取ds = 2.65。天津地区液限wL和

4、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 / %2626 28.628.7 30.630.7 34.234.3 36.236.3 37.637.7 4545.1 51.451.4ds2.692.702.712.722.732.742.752.762.77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

5、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CD125153060120（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。 土粒刚开始下沉时为加速运动，V常数 土粒并不

6、是球形 土粒比重ds 常数 密度计泡体积过大，影响土粒下沉 土粒下沉过程中互相干扰，且受器壁影响 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 土粒称量不准或有损失 土粒分散不完全 搅拌不均匀 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0.0750.0750.050.050.0050.005d60d10d60/d10试验三 固结试验（一）记录土样编号_ 班 组_试验日期_

7、 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 = 20 mm 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 /mm50 kPa100 kPa200 kPa300 kPa020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

8、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 土样代表性 土样结构扰动 室内外土样压缩条件不同 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/

9、 g土质量/ g环刀容积 / cm3密 度/ g/cm3重 度/ kN/m3备注100200300400（二）试验成果1剪切试验记录表（见表3）剪应力 / kPa2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pkPa垂直压力pkPa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）百分表读数（R）/ 0.01mm剪切位移（L）/ 0.01mm2

10、0 -剪应力（ ）/ kPaK 手轮转数（n）百分表读数（R）/ 0.01mm剪切位移（L）/ 0.01mm20 -剪应力（R）/ kPaK 112233445566778899101011111212131314141515161617171818191920202121222223232424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pkPa垂直压力pkPa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）百分表读数（R）/ 0.01mm剪切位移（）/ 0.01mm20 -剪应力（ ）/ kPaK 手

11、轮转数（n）百分表读数（R）/ 0.01mm剪切位移（）/ 0.01mm20 -剪应力（R）/ kPaK 112233445566778899101011111212131314141515161617171818191920202121222223232424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

12、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/ kPaRP = CR 11234567891011121314151617181920212223241. 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=

13、 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/ kPaRP = CR 11234567891011121314151617181920212223241. 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

14、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/ kPaRP = CR 11234567891011121314151617181920212223241. 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/ kPaRP = CR 11234567891011121314151617181920212223242试验结果汇总三轴UU试验结果（kPa）土样编号1234说 明 3周围压力( 1 3)f剪切破坏时的偏应力 1剪切破坏时的大主应