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1、学综合实训报告专业：水利水电建筑工程 组员：常帅 陈龙波 史行行 王迪 赵牛牛 赵文明第五小组亠 亠前言土力学基础试验是土木工程专业的一门技术基础科学。做为一门课程其任务 是通过介绍土力学基础试验的基本测试技术和试验方法，使学生获得专业所必需 的试验基本技能，具备解决一般土工问题的能力，并对学生进行科学研究试验能 力的培养，是土木工程专业高级技术人材所必需的基本训练的一部分。 为了达到预期目的，试验课必须注意以下几方面问题：一、试验前认真预习指导书和课本有关内容，同时应复习其它已学有关课程的有 关章节，充分了解各个试验的目的要求、试验原理、方法和步骤，并进行一些必 要的理论计算。一些控制值的计
2、算工作，试验前必须做好。二、较大的小组试验，应选出一名小组长，负责组织和指挥整个试验过程，直至 全组试验报告都上交后卸任，小组各成员必须服从小组长和指导教师的指挥，要 明确分工，直辖市工作，不得撤离各自的岗位。三、试验开始前，必须仔细检查试件和各种仪器仪表是否安装稳妥，荷载是否为 零，安全措施是否有效，各项准备工作是否完成，准备工作完成，要经指导教师 检查通过后，试验才能开始。四、试验时应严肃认真，密切注意观察试验现象，及时加以分析和记录，要以严 谨的科学态度对待试验的每一步骤和每一个数据。五、严格遵守实验室的规章制度，非试验中仪器设备不要乱动；试验用仪器、仪 表、设备，要严格按规程进行操作，
3、遇有总是及时向指导教师报告。六、试验中要小心谨慎，不要碰撞仪器、仪表、试件和仪表架等。七、试验结束后，要及时卸下荷载，使仪器、设备恢复原始状态，以后小心卸下 仪器仪表、擦净、放妥、清点归还，经教师认可并把试验记录交教师签字后离开。八、试验资料应及时整理，按时独立完成试验报告，除小组分工由别人记录的原 始数据外，严禁抄袭。九、试验报告要求原始记录齐全、计算分析正确、数据图表清楚、心得体会深刻。 十、经教师认可，试验也允许采用另外方案进行。目录、八 、前言1、土的击实试验42、土的压缩试验83、土的剪切试验10土力学实训报告土力学的研究对象是不同地质年代与不同地质作用下形成的土，是专门解决 工程中
4、有关土的问题的学科。土具有松散性，土粒间没有联接或联接甚小。土粒 间存在这许多孔隙，具有多孔性，在孔隙中充满水和空气，故土是由土粒，水和 空气构成的三相体系。因此，对土的研究除了应用一般力学的基础基本原理外， 尚需密切结合土的实际情况进行研究。在土力学中提出的一些计算方法，必须注 意它的应用条件，并结合现场的勘察和土工实验测定的计算参数综合确定。一、实验目标本次实训，主要是让我们跟深刻的认识土的各项性质。其中，击实试验中的 目的是用标准的击实方法，测定土的干密度与含水率的关系，从而确定土的最大 干密度与最优含水率。其次，土的压实试验是测定试样在测荷载作用下土的变形 量。最后，土的剪切试验是测定
5、土的抗剪强度的一种常用方法。通过采用几个试 样，分别在不同的垂直压力 P 下，施加水平剪切力进行剪切，测得剪切破坏似的 剪应力T。然后根据库伦定律确定土的抗剪强度指标：内膜差因数和粘结力。二、实验过程击实试验一、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
6、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w0p （或称最佳含水率），其相应的干密度称 为最大干密度 d max 。土的压实特性与土的组成结构、
7、土粒的表面现象、毛细管压力、孔隙水 和孔隙气压力等均有关系，所以因素是复杂的。压实作用使土块变形和结构 调整并密实，在松散湿土的含水率处于偏干状态时，由于粒间引力使土保持 比较疏松的凝聚结构，土中孔隙大都相互连通，水少而气多。因此，在一定 的外部压实功能作用下，虽然土孔隙中气体易被排出，密度可以增大，但由 于较薄的强结合水水膜润滑作用不明显，以及外部功能不足以克服粒间引 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
8、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、击锤和导筒 等主要部件（见图 8-1、8-2所示）；2、称量200g的天平，感量O.Olg；3、孔径为 5mm 的标准筛；4、称量10kg的台秤，感量lg；5、其他，如喷雾器、盛土容器、修土刀及碎土设备等。四、操作步骤1、将具有
9、代表性的风干土样，对于轻型击实试验为20kg，对于重型击 实试验为50kg。碾碎后过5mm的筛，将筛下的土样拌匀，并测定土样的风 干含水率。2、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 2%，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。按式（8-1）计算制备试样所需的加水量：x 0.01(w - w )08-1)m0 1 + 0.01w0式中m w 所需的加水量（g）；w0 风干含水率（%）；mo 风干含水率Wo时土样的质量（g）;w 要求达到的含水率（%）。3、将试样平铺于不吸水的平板上，按预定含水率用喷雾器喷洒所需的 加水
10、量，充分搅和并分别装入塑料袋中静置 24h。4、将击实筒固定在底座上，装好护筒，并在击实筒内涂一薄层润滑油， 将搅和的试样分层装入击实筒内。对于轻型击实试验，分三层，每层 25 击； 对于重型击实试验，分五层，每层 56 击，两层接触土面应刨毛，击实完成 后，超出击实筒顶的试样高度应小于 6mm。5、取下导筒，用刀修平超出击实筒顶部和底部的试样，擦净击实筒外 壁，称击实筒与试样的总质量，准确至lg，并计算试样的湿密度。6、用推土器将试样从击实筒中推出，从试样中心处取两份一定量土料 （轻型击实试验为1530g，重型击实试验为50100g）测定土的含水率，两份土样的含水率的差值应不大于 1%。五、
11、成果整理1、按式（8-2）计算干密度：p 二 P8-2)d 1 + O.Olw式中 pd一干密度（g/cm3）,准确至0.01g/cm3；p 密度（ g/cm3）；w 含水率（%）。2、按式（ 8-3）计算饱和含水率：w = （ 1 - 1 ） x 1 0%8-3)sa t pGds式中 ws at 饱和含水率（%）；其余符号同前。3、以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制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。4、轻型击实试验中，当试样中粒径大于5mm的土质量小于或等于试样 总质量的 3
12、0%时，应对最大干密度和最优含水率进行校正。（1）按式（8-4）计算校正后的最大干密度：P=d max 1 PP5 +58-4)P P Gd m a x w s 2式中P d ma校正后试样的最大干密度（g/cm3）;P5 粒径大于 5mm 土粒的质量百分数（%）Gs2 一粒径大于5 mm 土粒的饱和面干比重，饱和面干比重是指当土 粒呈饱和面干状态时的土粒总质量与相当于土粒总体积的纯水4C时质量的 比值。（2）按式（8-5）计算校正后的最优含水率w = w （1 P ） + P wop0 p55 ab（ 8-5）式中 W0 p 一校正后试样的最优含水率（）；w0p击实试样的最优含水率（%）；W
13、ab一粒径大于5mm 土粒的吸着含水率（）； 其余符号同前。5、试验记录击实试验记录见表 8-1图样编号湿筒重（g）355密 度 测 定筒+湿土重(g)666湿土重(g)311湿密度(g)1.555含 湿 量 测 定盒号12盒重(g)19.3320.89盒+湿土重(g)37.1438.48盒+干土重(g)33.9535.41水重(g)3.193.07干土重(g)14.6214.52含水率()17.9%17.5平均含水率()17.7干 密 度土的压缩试验一、目的和要求 测定土体的压缩变形与荷载的关系。二、实验原理1. 室外观测法(观测沉降)2. 实验室测试法三、实验装置1. DGYZH 1.0型
14、杠杆式压缩仪，杠杆比为1 ： 12a. 压缩容器：环刀，截面积F=30cm 2，直径 =61.8mm,高H=20mm。b. 百分表。c. 砝码： 0.125， 0.313， 0.625， 1.25， 2.5， 5， 10。d. 台架主体：杠杆装置，加压框架。2. 天平：称量500g，感量O.Olg。3. 其它设备：秒表，削土刀，浅盘，铝盒等。四、实验步骤1. 试验前准备工作a. 试样制备：取代表土样风干、碾碎、过2mm筛，然后称料0.5Kg，加水拌和并焖料24 小时。称取环刀质量 m 。1b. 击样：用击样法将拌制好的土样制成试样。c. 取样：用环刀在试样上进行取样，刀口向下，边削边压，使土体
15、充满环刀并削去多余土样，称环刀及土样的总质量 m 。2m - me. 计算初始密度P二2 i，测量剩余土样的初始含水量。0 V 0f. 调整仪器平衡锤，使杠杆保持平衡。2. 试验操作步骤a. 在压缩容器内依次放入护环、透水石乙、定位环、滤纸、透水石甲、传压活塞。b. 拉上加压框架，调节横梁上接触螺钉，使之与传压活塞接触（不要压紧），装上百分 表，并使测杆压缩5mm,预加1.0KPa，使压缩仪各部分紧密接触，将百分表调零。c. 去掉预压荷载，立即加第一级荷载，加砝码时，立即启动秒表。d. 加荷等级一般为 5 级，依次加载。每级荷载加上后，每隔 30 分钟记录百分表读书 一次（读红色读数精确至0.01mm）。若两次读数变化小于0.01mm时，可认为沉降 稳定，允许加次级荷载。按此步骤逐级加压，直至试验结束
