土工试验讲义及试验报告.docVIP

《土 力 学》 学生教学实验指导及任务书 土木工程学院实验中心 实验目录 　 试验一（验证型）土的三项基本性能指标测试（1.0学时）……………………………03 试验二（验证型）粒度分析试验（2.0学时）……………………………………………09 试验三（验证型）界限含水率试验（2.0学时）…………………………………………12 试验四（验证型）直接剪切试验（2.0学时）……………………………………………15 试验五（设计型）击实试验（3.0学时）…………………………………………………20 实验室操作规程及注意事项 1.试验前学生必须进行试验预习，指导老师检查完预习情况后，学生才可进入实验室进行试验。 2.使用电器时一定要注意安全，对玻璃器皿要轻拿轻放，爱护实验室所有试验仪器。 3.在试验操作过程中可自行设计操作步骤，但是一定要遵循《土工试验方法标准》。 4.对试验过程中有疑问或对试验现象有不理解时，可与指导老师及同学进行讨论。 5.试验过程中请保持安静、整洁的环境。 6.试验后必须由指导老师对其数据进行检查，认可后必须有老师签名，方可离开实验室，否则该次试验无效。 7.试验结束后要求值日生打扫试验环境，并使试验前、试验后环境保持一样。垃圾倒在指定位置。 试验一 土的三项基本性能指标测试 （验证型1.0学时） （一）仪器设备 （1）环刀：内径61.8＋0.15mm和79.8＋0.15mm，高度为20＋0.016mm。 （2）天平：称量500g，感量0.1g；称量200g，感量0.01g。 （3）比重瓶：容量100(或50)ml （4）恒湿水槽：灵敏度1℃； （5）砂浴； （6）真空抽气设备； （7）温度计：刻度为0～50℃，分度值为0.5℃； （8）其它：烘箱、蒸馏水、中性液体、孔径2mm及5mm筛、漏斗、滴管修土刀、钢丝锯、铝盒。 （二）试验要求 要求学生掌握三项指标测定方法；学会处理试验数据；理解和掌握三个指标的含义。 （三）试验任务 1.含水率试验 1.1基本原理 土的含水率是试样在105～110℃下烘至恒重时所失去的水质量和干土质量的比值，用百分比表示。含水率是土的基本物理性指标之一，它是计算土的干重度、孔隙比、饱和度等的必要指标，亦是检测土工构筑物施工质量的重要指标。 目前国内外测定含水率的方法有多种。但能确保质量，操作简便又能符合含水量定义的试验方法仍以烘干法为主。故本试验仅介绍这一方法。 本试验方法适应于粘性土、砂性土和有机土等。 1.2操作步骤 （1）取具有代表性试样，粘性土为15～20g，砂性土、有机土为50g，放入称量盒内，盖上盒盖，成湿土质量，精确至0.01g。 （2）打开盒盖，将盒置入烘箱内，在105～110℃的恒温下烘干 。烘干时间对粘性土不得少于8h，对砂性土不得少于6h。对含有机质超过5%的土，用将温度控制在65～70℃的恒温下烘干。 （3）将称量盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥器内冷却至室温，称干土质量，精确至 0.01g。 1.3成果整理 （1）试样的含水率，应按下式计算，精确至0.1%。 （1-1） （2）含水率试验应进行两次平行测定，两次测定的差值，当含水量小于40%时不得大于1%；当含水量大于等于40%时不得大于2%。取两次测值的平均值。 1.4注意事项 （1）本试验规定温度为105～110℃，这是因为：1.取决于土的水理性质；2.参考国内外土工试验标准，多数以105～110℃为其烘干温度。 （2）试样烘至恒重所许的时间与土的类别以及取土数量有关。本试验规定土量为15～30g，对砂性土宜烘6～8h，粘性土宜烘8～10h。 砂性土、砾质土因持水性差，水分变化大，所以试样应多取一些，本试验规定取50g。对有机质含量超过5%的土，因土质不均匀，采用烘干法时，除注明有机质含量外，亦应取50g。 （3）含有机质土在温度下经长时间烘干后，有机质特别是腐殖酸会在烘干过程中逐渐分解而不断损失，使测得的含水量比实际的含水量大，土中有机质含量越高误差就越大。故本试验对有机质含量超过5%的土，并规定在65～70℃的恒温下进行烘干。 （4）进行含水率试验时，常因试样代表性不足，而使测定结果失去实际意义，因此选取土样时需细心拌和均匀。此外，含水量试样应根据试验目的和要求选取。若为了了解土层综和而概略的天然含水量，可沿土剖面竖向切取土样；若是配合压缩、抗剪强度、渗透试验，应在切取试样环刀的上下两面选取土样。 （5）烘干的试样应先冷却再称量，一是避免因天平受热不均影响称量精度，二是防止热土吸收空气中的水分。为此，试样应放在又有干燥剂(如氯化钙)的缸内冷却，缸口涂以凡士林与外界隔绝，试样在干燥缸内冷却至室温