土力学实验报告(2300字)

来源:m.ttfanwen.com时间:2016.9.25

实验一 含水率实验

土样编号: 实验者:

实验方法: 计算者:

实验日期: 实验成绩:

一、实验目的

测定土的含水量,了解土的含水情况,是计算土的孔隙比、液性指数和其他物理力学性质不可缺少的一个基本指标。适用范围:粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。

二、试验方法

烘干法、、炒干法。本试验用酒精燃烧法。

三、试验原理

土的含水量是土烘干到恒重时失去的水分质量与达到恒重后干土质量的比值,以百分数表示。

四、试验设备

铝盒:酒精、电子分析天平、铝制秤量盒、削土刀等。

五、操作步骤

1、先秤量好带有编号的盒盖、盒身的两个铝盒,分别记录重量数值g0并填入表1中。

2、从原状或扰动土样中,选取具有代表性的试样约15~30g或用切环刀土样时余下的试样;对有机质土、砂类土和整体状构造冻土取样为50g左右,放在秤量盒内,立即盖好盒盖,称盒盖、盒身及湿土的重量,准确至0.01g,将数值g1填入表1中。

3、打开盒盖,倒入适量酒精,点燃酒精,把土样烧至干燥。取出土样,盖好盒盖,秤重并记录干土及铝盒的重量,将数值g2填入表1中。

六、计算含水率

W=(g1-g2)/(g2-g0)×100%

其中W—含水率 g0——铝盒重量,单位为g。

g1——铝盒加湿土的重量,单位为g。 g2——铝盒加干土的重量,单位为g。

七、注意事项:

本试验必须对两个试样进行平行测定,测定的差值:当含水率小于40%时为1%;当含水率等于、大于40%时为2%。取两个侧值的平均值,以百分数表示。

八、思考题:

1、测定含水率的目的是什么?

答:测定土的含水量,了解土的基本情况,计算土的孔隙比,液性指数,饱和度和其它物理力学性质。

2、测定含水率常见的有哪几种方法? 答:烘干法,酒精燃烧法,炒干法

3、土样含水率在工程中有何价值?

答:不同的天然含水量可以在很大范围内变动,当土的含水量发生变化时土的力学性质也随之变化。

九、试验记录及计算

表1 记录及计算表

土力学实验报告

2

实验二 密度实验

土样编号: 实验者: 实验方法: 计算者: 试验日期: 实验成绩:

一、试验目的:

了解土体内部结构的密实情况,工程中需要以容重值表示时,将实测湿密度值根据含水率换算成干密度即可。

二、试验方法:

环刀法、蜡封法、灌水法它们适用于不同的土质情况。环刀法适用于粘性土,是实验室的常用方法。

三、试验原理:

土的单位体积质量称为土的密度。在天然含水量情况下的密度称为天然密度。 ??

?d?1?w%?四、试验仪器设备:

环刀(内径61.8mm,高20mm,面积30cm3)、天平、修土刀、凡士林等。

五、操作步骤:

1、调整天平平衡,称量环刀质量,并填入表1中。

2、按工程需要取原状土或制配所需状态的扰动土,整平两端,将环刀内壁涂一薄层凡士林,刀口向下放在土样上。

3、修土刀将土样上部削成略大于环刀直径的土柱然后将环刀垂直下压,边压边削至土样伸出环刀上部为止。削去两端余土,使与环刀口面齐平,并用剩余土样测定含水量。

4、擦净环刀外壁,称环刀与土的质量,准确至0.1g。

5、本实验需进行二次平行测定,其平行差值不得不大于0.03g/cm3,求其算术平均值。

六、密度计算整理:

按下列公式计算湿密度和干密度M

??

M1?M2V?V???1?w% d

式中ρ—湿密度g/cm3 ρd—干密度g/cm3

M1—环刀及土的质量(g) M2—环刀的质量(g ) M—湿土的质量(g) 3

v—环刀的体积g/cm3 W——含水率%

密度实验计算表

土力学实验报告

思考题:

1、 天然密度的测量方法是什么?

答:环刀法,蜡封法,灌水法

2、密度和干密度的区别是什么?

答:密度:单位体积土的质量(包括土颗粒和水的质量) 干密度:单位体积土中固体的颗粒的质量

3、标准小环刀体积是多少?

答:内径:6-8cm 高:2-3cm 壁厚:1.5-2mm 故:v1=3(π(80)2 )/4=150.79cm3

V2=3(π(6)2 )/4=84.82cm3

所以:v=v1-v2=65.97 cm3

4

实验三 砂筛分试验

土样编号: 实验者: 实验方法: 计算者: 试验日期: 实验成绩:

记录表

土力学实验报告

5

注:曲线可以直接用在表格上描点后,连成光滑曲线。筛孔尺寸按自己的实验数据自己填写。 6

土力学实验报告


第二篇:土力学实验1——土粒颗分实验报告 3100字

土力学实验1

颗粒分析试验——密度计法实验报告

专业 班级 姓名 学号

同组者:姓名 学号

试验目的:绘制粒径小于0.075的土颗粒的粒径分布曲线

试验方法和原理:

1. 小球体制水中沉降的速率是恒定的;

2. 小球体沉降速率大小与球体直径d的平方成正比。

可用公式表示成:

?=

(??????)???°????????? (4—1) 式中:d——颗粒直径(mm); v——颗粒沉降速率(cm/s); ??4°C——4°C时水的密度,??4°C=1.0g/??3; ???——水温T°C时水的比重; ?——水温T°C时水的动力粘滞系数(10?2?Pa·s); ??——土粒比重; ?——重力加速度,?=9.81m/?2 由上式知,单颗粒比重一定时,颗粒愈大,在水中沉降速率愈快。 在研究悬液中颗粒下沉情况和悬液浓度的变化时,取距悬液表面为L的薄层MN来分析,

d=??

土力学实验1土粒颗分实验报告

土力学实验1土粒颗分实验报告

?形 M N d=?? ? N

悬液总浓度变化示意图

如下图所示。

开始时悬液中各粒组均匀分布,在t=??时刻,d=??的颗粒刚好从悬液表面下沉到MN层,则该时刻在MN层中,没有d>??的颗粒,而d≤??的颗粒浓度与起始时刻(t=0)相同。因此,若已知L,则d=??的颗粒下沉速度为:

??=

??? (4—2) 将2式代入1式得: 1 / 4

??=??√? (4—3)

式中,k1——粒径计算系数k1=√1800η

(Gs?Gwt)ρw4°Cg可以查表获知。

式(4—3)将测量粒径??的问题转化为测定任一时刻??及相应落距L的问题。在密度计法中,不固定L ,而是测量??时刻,密度计的读数??,将L定义为密度计在液面读数??至密度计浮泡形心距离??,而??与??的关系可通过密度计率来获得。

这样,只要再计算出d≤??的颗粒占总土质量百分含量??问题就解决了。在密度法中,由于t=??时刻,距悬液表面为??的MN层中,d≤??的颗粒浓度与起始时刻(t=0)相同,故只要知道t=??时刻MN层中d≤??的颗粒浓度??,就可以算出d≤??的颗粒质量???,进而求出d≤??的颗粒占总土质量百分含量??。

经过推导整理,得到??的计算公式为:

??=????

??×?????????(????)???? (4—4)

式中:V——颗粒分析试验量筒中悬液体积;

??——土粒质量;

??——密度计校正后的读数;

Gs,Gw20,ρw20分别为土粒比重、20°C是纯水的比重和密度。

试验仪器设备:

1. 乙种密度计 刻度单位为20°C时悬液比重自0.995~1.050(或0.995~1.020),最小分度为0.001(或0.0002),精度为0.0002(或0.00005),但分度为0.0002的密度计读数比较困难。

2. 量筒 有效容积1000??3,内径60mm,高450mm;

3. 分析天平 称量200g,感量0.01g;

4.辅助设备 烘箱、量筒、漏斗、瓷杯、研钵、瓷盘、毛刷、匙、木碾、白纸; 温度计、搅拌器、煮沸设备(砂浴)、分散剂、纯水、秒表等。

试验步骤:

1~5.制作土粒悬液(略);

6. 用搅拌器在量筒中沿整个悬液深度上下搅拌1min左右,往复各30次,是悬液内土粒分布均匀;

7. 取出搅拌器,同时开动秒表,测经1,2,5,15,30,60,120,1440min时的密度计读数。读数时,注意密度计浮泡不得贴近量筒壁,读数??为弯液面爬高最高点读数,估读至0.0001 。读完后测量悬液温度,精确至0.5°C;

8. 如试验完成后发现第一次读数时,下沉颗粒已超过总土质量的15%时,密度计法颗粒分析试验完成后,将量筒中的土用0.075分析筛进行洗筛,然后按筛析法进行大于0.075mm粗粒土的粒径分析试验。

试验数据:

干土质量: 悬液体积: 分散剂类型:__ 土粒比重: 密度计型号:__

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土力学实验1土粒颗分实验报告

试验数据计算及处理:

′′

密度计经校正后的读数为:??=??+?+?????=?1?+?????

′′′′

由乙种密度计读数(?1?)与有效沉降距离??的关系得:??=?250(?1??0.99)+25 代入公式:

di=k1√?i

其中,由图4—6查得k1=9.5×10?2,得到di。 具体过程如下: program main implicit none

real ::k=0.0095,n=0.0013 real,dimension(7)::s,t,l,d integer::i

open(1,file='tulixue.dat') open(3,file='tulixuet.dat') open(4,file='tulixe2.out') do i=1,7 read(1,*)s read(3,*)t l=-250*(s-0.99)+25 d=k*sqrt(l/t) write(4,'(f10.5)')d write(*,'(f10.5)')d enddo

end program main 100Vms

Gs

同样,由公式:

Pi=

×G

s?Gw20

(ri?1)ρw20

得到d≤??的土粒占土总质量的百分含量??。 具体过程如下: program main implicit none

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土力学实验1土粒颗分实验报告

real ::ms=30,cd=0.0005,gs=2.70,gama1440=0.9980,v=1000,n=0.0013,mt=0.0018,gw20=0.998232,rouw20=0.998232

real ,dimension(7)::s,r,p

integer ::i

open(1,file='tulixue.dat')

open(2,file='tulixue.out')

do i=1,7

read(1,*)s

r=s+n+mt-cd

p=100*v/ms*gs/(gs-gw20)*(r-1)*rouw20

write(2,'(f6.1)')p

write(*,'(f6.1)')p

end do

end program main

土力学实验1土粒颗分实验报告

由以上得到的di和Pi的数值,得到粒径小于0.075的土颗粒的粒径分布曲线,如图:

土力学实验1土粒颗分实验报告

试验结果分析:

由粒径分布曲线得:?60=0.0135, ?30=0.0043, ?10=0.0017

进而得到:??=?60=0.0017=7.94 10?0.0135 ??=?(?30)2

60?10=0.0135×0.0017=0.81 0.00432

试验结论:尽管??大于5,但是??不在1~3之间,所以该土的级配是不良的。

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