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1、土力学实验报告土力学实验报告专 业 班 级 实验小组 姓 名 学 号 华中科技大学土木工程与力学学院华中科技大学土木工程与力学学院2015 年 11 月2前前 言言土力学是一门有关土一种特殊建筑材料的学科。厂房、铁路、公路、港口码头等工业建筑以及城市中各种民用建筑都是以土作为地基介质的。而土的形成过程又是一个极其复杂的地质过程。土的性质不仅与天然形成环境有关，且与其地质历史中的变化有关。土工实验就是通过对土进行物理及其力学性质的实验分析，了解土的组成、物理性质与力学性质，为工程设计提供土工计算的参数与指标。所以土工实验中将其实验项目按其性质与方法分为物理性质实验与力学性质实验。物理性质实验是对
2、土的组成、物理及水理特征进行分析评价。实验项目包括粒度测定，含水量测定、容重测定、液限塑限测定等。力学性质实验是对土在各种状态下的力学性质进行测定，实验项目包括压缩性实验、直剪实验、无侧限抗压实验以及三轴实验等。土作为一种特殊的材料，特点就在于其三相组成和复杂的地质形成过程。因此，对于土工实验的要求不仅在于了解土体性质，更重要地在于对土这种材料在工程活动中其性质变化过程的模拟。土工实验作为土力学的实践课，它要求学生首先重视土力学基本原理理论的学习，进而了解土工实验原理并掌握实验方法以及实验数据的分析整理与指标的选择。2015 年 11月3目目 录录实验一 土的密度实验.4实验二 土的含水量（率
3、）实验.6实验三 黏性土的液限、塑限的测定.8实验四 土的侧限压缩实验（固结实验）.12实验五 土的直剪实验.144实验一实验一 土的密度实验土的密度实验一、实验目的一、实验目的二、基本原理二、基本原理三、仪器设备三、仪器设备四、操作步骤四、操作步骤五、记录格式五、记录格式密度实验（环刀法）密度实验（环刀法）土样编号 班 组实验日期 姓 名环号环加土质量（g）环刀质量（g）湿土质量（g）环刀体积（cm3）密度（g/cm3）平均密度（g/cm3）备注- 43 六、思考题六、思考题1. 什么是土的重度、天然重度、水下重度、干重度？2. 开土样时怎样准确测定环刀内土的体积？削土刀是否能用力反复刮平土
4、面？3. 简述天平的使用规则。6实验二实验二 土的含水量（率）实验土的含水量（率）实验一、实验目的一、实验目的二、基本原理二、基本原理三、仪器设备三、仪器设备四、操作步骤四、操作步骤7五、记录格式五、记录格式含水率实验含水率实验土样编号 班 组实验日期 姓 名土样编号盒号盒质量（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（）备注六、思考题六、思考题1. 土的含水量的测定方法有几种？各自适用条件是什么？2. 如何使用烘箱和干燥器？该实验的温度应控制在多少度？3 土样盒为什么要上下都编号？4. 土样烘干后能否立即称重？为什么？8实验三实验三 黏性土的液限
5、、塑限的测定黏性土的液限、塑限的测定3.1 搓条法及平衡锥法一、实验目的一、实验目的二、基本原理二、基本原理三、仪器设备三、仪器设备四、操作步骤四、操作步骤9五、记录格式五、记录格式液塑限实验液塑限实验班级 姓名土样编号 实验日期土样说明实验名称液限塑限实验次数土盒号数土盒加湿土重(g)土盒加干土重(g)水重(g)土盒重(g)干土重(g)含水量()平均含水量()塑性指数IP=土名：液性指数IL土的状态：备注 天然含水量w=六、思考题六、思考题1. 什么是土的界限含水量？土有几种界限含水量？其物理意义是什么？2. 用平衡锥法测定土的液限时，如何将土调拌均匀？试样杯中土样的装入过程有什么要求？10
6、3. 用搓条法测定土的塑限时，为什么不能无压滚动？4. 能否用电吹风的热风将土中含水率降低？5. 该实验为什么要取两个以上的平行样？3.2 液限塑限联合测定法一、仪器设备一、仪器设备二、操作步骤二、操作步骤11三、记录格式三、记录格式液塑限联合测定实验液塑限联合测定实验班级 姓名土样编号 实验日期土盒号土盒重(g)土盒加湿土重(g)土盒加干土重(g)水重(g)干土重(g)含水量()平均含水量()塑性指数 IP=土名：液性指数 IL土的状态：备注 天然含水量 w=四、数据处理四、数据处理1. 根据实验数据在双对数坐标上绘制 hw 的关系曲线。2. 由 hw 的关系曲线求 IP、IL。12实验四实
7、验四 土的侧限压缩实验（固结实验）土的侧限压缩实验（固结实验）一、实验目的一、实验目的二、基本原理二、基本原理三、仪器设备三、仪器设备四、操作步骤四、操作步骤13五、记录格式五、记录格式固固 结结 实实 验验 （快速法）（快速法）土样编号 密 度 班 组 说明土样 含水率 姓 名 初始孔隙比 比 重 实验日期 荷重时间压力(kPa)量表读数(0.01mm)总变形量(mm)仪器变形量(mm)土样变形量(mm)单位沉降量压缩后孔隙比PhiSi=hi/Hoei=eo-Si(1+eo)eep 关系曲线压缩系数a 1-2= MPa-1属 压缩性土0p(kPa)六、思考题六、思考题1. 固结实验按照稳定条
8、件分为几种？如何保证快速压缩实验的准确性？2. 总变形量包括几部分？如何测定？如何用百分表进行计量？14实验五实验五 土的直剪实验土的直剪实验一、实验目的一、实验目的二、基本原理二、基本原理三、仪器设备三、仪器设备四、操作步骤四、操作步骤15五、记录格式五、记录格式直接剪切实验记录表（一）直接剪切实验记录表（一）土样编号 仪器编号 班 组 土样说明 测力计系数 姓 名 实验方法 手轮转速 实验日期 垂直压力 kPa 抗剪强度 kPa垂直压力 kPa 抗剪强度 kPa手轮转数测力计读数剪切变形剪应力手轮转数测力计读数剪切变形剪应力转0.01mm0.01mmkPa转0.01mm0.01mmkPa2
9、0C20C1 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 2222232316直接剪切实验记录表（二）直接剪切实验记录表（二）土样编号 仪器编号 班 组 土样说明 测力计系数 姓 名 实验方法 手轮转速 实验日期 垂直压力 kPa 抗剪强度 kPa垂直压力 kPa 抗剪强度 kPa手轮转数测力计读数剪切变形剪应力手轮转数测力计读数剪切变形剪应力转0.01mm0.01mmkPa转0.01mm0.01mmkPa20C20C1 1 2
10、 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 222223232424252517垂直压力（kPa）手轮转数（n）测力计读数（0.01mm）剪切位移（mm）剪切历时（t）抗剪强度（kPa）100200300400内摩擦角凝聚力 kPac3002001000100200300400垂直压力 (kPa)抗剪强度与垂直压力关系曲线六、思考题六、思考题1. 抗剪强度如何测定？直接剪切实验按排水条件如何分类？2. 终止实验的标准是什么？3. 砂类土和黏性土的剪切过程有什么不同？c、 值有何差异？
