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1、目 录序言1二土力学课程实验注意事项2三实验仪器操作细则3四实验数据及成果分析部分4 1实验一 含水率实验42实验二 界限含水率实验6 2实验三 击实实验10 3实验四 侧线压缩实验15 4实验五直接剪切实验21五实训总结25 序 言土的天然含水率、击实性、压缩性、抗剪强度是水利工程中的四大问题，他们的好坏与否直接关系到水利工程的经济效益与安全问题，因此在工程中作好土料的指标实验，确定出相应标对水利工程具有十分重要的意义。 通过几天的实习，我们先后确定出了土料的天然含水量、击实、压缩、抗剪强度值实验等指标值。这些指标值的确定，对水利工程的修建具有很重要的意义，这次实习大部分组员都付出了辛勤的劳
2、动，在整个实训工程善始善终，也取得了一定成果，在后续的成果分析中个各组员都承担了一定的任务，虽然这次的实验部分整理以及总体的编辑排版用了三天完成，总的来说时间仓促加之理论有限，水中难免出现疏漏，不足之处恳请老师批评指正。二土质学课程实验注意事项1、实验前必须阅读有关教材及本实验指导书，初步了解实验内容要求与步骤。2、实验仪器有许多是易碎、易损及贵重的，应先了解仪器性能和使用方法，然后再完髪乨嘉枸謚夯易暎码晟揊匵跍醄瘌幈円代觪乨嘧惽肌呿伨疹旕氌焎咍冨剋戌丯昬朡殞完髪乨嘍亁触襸搂3刊手，不是本次实验仪器不要触摸。3、实验记录应用正楷填写，不可潦草，并按规定准确填写实验日期、交报告日期等。4、各项记
3、录须于实验进行时立即记下，不可另以纸条记录，事后誉写；详细记录实验过程中出现的异常现象。5、记录数字若有错误，不得涂改，也不可用像皮擦拭，而应在错误数字上划一斜杠，将改正之数记于其旁。6、简单计算及必要的检验，应在实验进行时算出。7、实验结束时，应把实验记录交给指导教师审阅，符合要求并经允许，方可收拾仪器结束实验，并按实验开始时领取仪器的位置，归还仪器与工具。8、在规定时间内上交实验记录及整理的实验成果。9、实验室内不能打闹、大声喧哗，注意保持公共场所。三实验仪器操作细则实验仪器必须爱护，防止振动、日晒、雨淋，不应将仪器作为玩具或嬉闹工具。使用仪器设备时，要阅读技术说明书，熟悉技术指标、工作性
6、土物理力学性质发生一系列变化，它可使土变成半固态、可塑状态或流动状态，可使土变成稍湿状态、很湿状态或饱和状态，也可造成土在压缩性和稳定性上的差异。含水率还是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等不可缺少的依据，也是建筑物地基、路堤、土坝等施工质量控制的重要指标。实验原理 土样含水量是指土样在105至110温度下烘干至恒重时所失去的水分质量与烘干质量的比值，用百分数表示为：溦帋付灲廳腒惍釶敀戱妻厄瘴氆刨跏鄎付灲帨跏醄盔欼倌畾瘆剰敨蠺示业！代表土样含水量（%）；m湿土质量（g）；ms烘干土质量（g）。土样在在105至110温度下加热，土中自由水会变成气体挥发，土恒重后，即可认为是干土质量ms，
7、挥发掉的水分质量为水重ms=m-ms。 三、实验目的测定土的含水量，供计算土的孔隙比、液性指数、饱和度等不可缺少的一个基本指标。并查表可确定地基土的允许承载力四、实验方法含水率实验方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法、炒干法等，其中以烘干法为室内实验的标准方法。在此仅介绍烘干法 EMBED Equation.3 * MERGEFORMAT EMBED Equation.3 * MERGEFORMAT 烘干法烘干法是将实样放在温度能保持105110的烘箱中烘至恒量的方法，是室内测定含水率的标准方法。（一）仪器设备（1）保持温度为105110的自动控制电热恒温烘箱；（2）称量200g、最
8、小分度值0.01g的天平；（3）玻璃干燥缸；（4）恒质量的铝制称量盒。（二）操作步骤（1）从土样中选取具有代表性的实样1530g（有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g），放入称量盒内，立即盖上盒盖，称盒加湿土质量，准确至0.01g。（2）打开盒盖，将实样和盒一起放入烘箱内，在温度105110下烘至恒量。实样烘至恒量的时间，对于粘土和粉土宜烘810h，对于砂土宜烘68h。对于有机质超过干土质量5%的土，应将温度控制在6570的恒温下进行烘干。（3）将烘干后实样和盒从烘箱中取出，盖上盒盖，放入干燥器内冷却到室温。（4）将实样和盒从干燥器内取出，称盒加干土质量，准确至0.01g。（三）成果整理按
13、437.8321.8723.222.95114.7137.0522.3432.7818.0723.62214.7035.9321.2332.4317.7319.7213320.6240.3919.7736.5015.8824.53212620.4239.4218.9535.8115.3423.5215618.6938.9520.2635.1416.4523.2五、注意事项（1）计算准确至0.1%； （2）本试验需进行2次平行测定，取其算术平均值，允许平行差值应符合下表规定。含水率（%）小于101040大于40允许平行差值（%）0.51.02.0六、成果分析该实验为最基础的土力学实验之一，在实验
19、能保持其形状，发生类似于液体的流动；土体处于可塑状态，在重力作用下能保持形状，在外力作用下将发生塑性变形而不断裂，外力消失后能保持外力消失前一时刻的形状而不变，有一定的抗剪强度。通过给予试样一个小的外力，在一定时间内变形达到规定值时的含水量。塑限试验利用土体处于可塑时，圊外力下产生任意变形而不发生断裂；土体处于半固态时，当变形达到一定值（或受力较大）时发生断裂底特点。试验时给予一定外力，使试样变形达到规定刚好出现裂缝时所对应底含水量作为塑限含水量。 三、实验目的 测定土的液限时含水量，用以计算土的塑性指数和液性指数，作为粘土的分类以及估算地基土承载力的一个依据。测定土的塑限，并与液限实验和含水
20、量实验结合，来计算土的塑性指数和液性指数，作为粘性土的分类以及估算地基承载力的一个依据。四、实验方法：液限测定可以采用锥式液限仪法以及液、塑限联合测定仪法；塑限测定可以采用挫滚法以及液、塑限联合测定仪法；(一)实验仪器设备 SYS数显式液限仪； 调土刀； 称量盒； 分析天平（感量0.01g）； 调土杯等。 （二）实验方法取三种不同含水量的土用液限仪分别测下沉度，其下沉度固定范围：3-5mm7-10mm 16-19mm（三）实验步骤1. 用同一土样若干，放入调土杯内，加蒸馏水，配置三种不同含水量土样用调土刀反复拌合均匀（拌和后的土样应放置24小时后再实验，但实验课限于时间，拌合后静置30min即
21、可进行实验）。2.用调土刀将调拌均匀的土样分层装入试杯中，并注意土中不能留有空隙，装满试杯刮去余土使与杯口齐平。刮平时以一次刮平为宜不得用刀在土面上反复涂抹。3.用数显式液限仪分别测定其下沉度，每个试杯测三次（四）计算方法h=17mm WL h=2mm WPQ堧怇捰攚p= WL-WP ²洧怇捰攚L=(W-WP)/ Iph=17mm WL h=2mm WP塑性指数：Ip= WL-WP 液性指数：IL=(W-WP)/ Ip下沉度的测定编号测量下沉度（mm）平均值（mm）5.975.565.875.85.855.775.985.955.910.2111.079.3110.2010.6312
22、.1111.719.3311.0521.5820.0217.9519.8519.7118.1820.8119.6819.56含水量测定土壤编号盒号盒重（g)盒+土（g)烘后（盒+土）（g)水（g)土（g)含水率（%）平均值（%）216220.4745.6840.195.4919.7227.8424.65213819.2841.2836.514.7722.2321.46235019.1140.5235.375.1521.3624.2228.05210019.7956.4547.598.8627.8031.87216.0347.9739.468.5123.4336.3235.7515.2249.1
23、840.368.8225.1435.32由曲线图得出：WL=31.5% WP=19.2%塑性指数：Ip= WL-WP = 31.5%-19.2%=12.3% 液性指数：IL=(W-WP)/ Ip=（22.9%-19.2%）/12.3%=0.3011、细粒土分类土的塑性指标在塑性图中的位置图代号图名称塑性指数（Ip）液限（WL）Ip0.73(WP -20)和Ip10WL50%CH高液限黏土WL <50%CL低液限黏土Ip0.73(WP -20)和Ip<10WL50%MH高液限黏土WL <50%ML低液限黏土2、黏土状态的划分稠度状态坚硬硬塑可塑软塑流塑液性指数IL00<I
24、L0.250.25<IL0.750.75<IL1IL>13、黏性土塑性指数Ip>10。若10< Ip <17 称为粉质黏土; Ip>17称为黏土所以，该土样为粉质黏土；低液限黏土；稠度状态为可塑。五、注意事项1、在实验中，锥连杆下落后，需要重新提起时，只需将侧杆轻轻上推到位，便可自动锁住2、试样杯放置在实验台上时，需轻轻平放，不与台面相碰撞，更应避免与其他金属等硬物与工作台面碰撞，有助于保持台面的平整度。3、每次试验后都应取下标准锥，用棉花或布擦干，放置干燥处。4、做实验前后都应保持侧杆的清洁。 5、对于含水率接近塑限（即圆锥入土深度稍大于2mm）的试
26、蓉蓉 程妮妮整 理：程妮妮 孟方 绘图：孟方实验员：朱正宝 张宵驹 张艳花 孟方 郭锐 常蓉蓉 程妮妮 毛嘉伟 王宁校 审：张艳花 孟方一、概述在工程建设中，经常会遇到填土或松软地基，为了改善这些土的工程性质，常采用压实的方法使土变得密实。击实试验就是模拟施工现场压实条件，采用锤击方法使土体密度增大、强度提高、沉降变小的一种试验方法。土在一定的击实效应下，如果含水率不同，则所得的密度也不相同，击实试验的目的是测定试样在一定击实次数下或某种压实功能下的含水率与干密度之间的关系，从而确定土的最大干密度和最优含水率，为施工控制填土密度提供设计依据。击实试验分轻型击实试验和重型击实试验两种方法。轻型击
27、实试验适用于粒径小于5mm的粘性土，其单位体积击实功约为592.2kJ/m3；重型击实试验适用于粒径不大于20mm的土，其单位体积击实功约为2684.9kJ/m3。二、压实原理土的压实程度与含水率、压实功能和压实方法有着密切的关系，当压实功能和压实方法不变时，土的干密度先是随着含水率的增加而增加，但当干密度达到某一最大值后，含水率的增加反而使干密度减小。能使土达到最大密度的含水率，称为最优含水率垄皋厞嬋窦帎丫吴沇猁厞実勽肌咋厞容旕氉杀矆嬇劄癳击簌律厞実勽肌咋厞容旕氍付叶攌？垄癲廆宦幈儯暏陀眫吴沇玄皞墠刌肞墠刌体彲廆宦庾輰勐最一朧夼倎同吴沇玄皞墠勍匌聿佲廆宦廏儏専聿伟垾輰刀朧姆宦庄瘫吴沇猌示一朘
30、以克服粒间引力，土粒相对移动便不显著，所以压实效果就比较差。当含水率逐渐加大时，水膜变厚、土块变软，粒间引力减弱，施以外部压实功能则土粒移动，加上水膜的润滑作用，压实效果渐佳。在最佳含水率附近时，土中所含的水量最有利于土粒受击时发生相对移动，以致能达到最大干密度；当含水率再增加到偏湿状态时，孔隙中出现了自由水，击实时不可能使土中多余的水和气体排出，而孔隙压力升高却更为显著，抵消了部分击实功，击实功效反而下降。在排水不畅的情况下，经过多次的反复击实，甚至会导致土体密度不加大而土体结构被破坏的结果，出现工程上所谓的“橡皮土”现象。三、仪器设备1、击实仪，有轻型击实仪和重型击实仪两类，其击实筒、击锤
40、干密度与含水率的关系曲线及饱和曲线，干密度与含水率的关系曲线上峰点的坐标分别为土的最大密度与最优含水率，如不连成完整的曲线时，应进行补点试验。3、试验记录击实试验记录见表表3-1： 土的含水率测定记录表盒号盒重（g)盒+土（g)烘后（盒+土）（g)水（g)土（g)含水率（%）平均值（%）118.7845.6744.141.5325.366.035.93215.1435.4734.411.0619.275.50316.3139.7338.351.3822.046.26表3-2： 土的制样、击实记录表加水量(g)筒(g)土+筒(g)m筒+土-m筒(g)盒号盒(g)盒+土(g)烘后（盒+土)(g)烘
41、后土(g)水(g)含水率(%)平均值 EMBED Equation.3 * MERGEFORMAT EMBED Equation.3 * MERGEFORMAT (g/cm3)(g/cm3) EMBED Equation.3 * MERGEFORMAT EMBED Equation.3 * MERGEFORMAT (g/cm313%15467022471532212419.8937.0135.4315.541.58161.465235019.1337.9036.1317.001.7710.416%21871524201705216220.4842.1839.4021.70
42、2.7812.813.751.7051.582210019.8638.7036.2916.432.4114.719%28467024721802212020.7441.2438.5717.832.6715.014.81.9011.656211121.3144.0041.1119.802.8914.622%34971525191815210420.8045.2741.5020.703.77031.612212720.7941.2938.1517.363.1418.125%41471325032315212620.2342.7038.4618.234.2423.323.15
44、，其量应应使击实后的试样略高于击实筒的1/3。、两层交接出应抛毛击实完成后，超出击实筒顶的试样高度应小于6mm。八、成果分析根据土的塑限预估最优含水率，加水湿润制备不少于五个含水率的试样，含水率依次相差为3%，且其中有两个含水率大于塑限，两个含水率小于塑限，一个含水率接近塑限。分别为13%、16%、19%、22%、25%。筒的体积已给出为V=948cm3，质量可有电子称出，可算其天然密度，分别取土柱中心的土样测其含水率，由含水率根据公式求出干密度，绘制含水率与干密度的关系曲线试样土中常夹有较大的不易破碎的颗粒，如碎石等，对最有含水率和最大干密度结果的准确性有一定的影响，在实际的实验中，先将较大
46、定荷载变化范围内的压缩系数和压缩模量。二、实验原理土的压缩就是土在压力作用下体积逐渐缩小的过程，压缩试验是将土样放在金属容器内，在有侧限的条件下施加压力，观察在不同压力下的压缩就变形量，以测定土的压缩系数，压缩模量等有关压缩指标，了解土的压缩特性，作为设计计算依据。三、试验目的栕礠.栖礠.愀$摧礠.$愀$摧礠.的怂的愂$摧瘂悄瘂愤g擇H搔氀渀爀踀頀昳昍鮢鮢鮢鮢鮢鮢鮢鮢鮢鮢鮢鮢鮢鮢鮢鮢鮢鯵鮨鮨鮨膎疛晪鮨鮨鮎膛番昀風窍顨撍颍穨颍擡趘桺趘嵤擡赺梘赤巡擡擡d栖!嘀!堀!戀!栀!樀!氀!琀!瘀!萀!蘀!谀!隬膋臼臼臼臼臼臼腻臼ü栖!氀!瘀!砀!稀!簀!縀!耀縉!耀!舀!萀!"&quo
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