完整《土力学》实验指导书lou(6100字)

来源:m.ttfanwen.com时间:2018.3.14

完整土力学实验指导书lou

《土力学实验指导书

娄国充 编

岳祖润 审

石家庄铁道学院岩土工程系

20xx年6月

《土力学实验指导书

目录

教学实验注意事项 ·····································································2 实验一 土的密度试验 ·······························································4 实验二 土的含水量试验 ···························································5 实验三 土的颗粒分析试验 ·······················································7 实验四 土的液限、塑限试验 10 实验五 ··············································· 13 实验六 ····················································· 16 19

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《土力学》实验指导书

教学实验注意事项

为确保实验顺利进行,达到预定的实验目的,必须做到下列几点:

一、作好实验前的准备工作:

1.预习实验指导书,明确本次实验的目的、方法和步骤。

2.弄清与本次实验有关的基本原理。

3.对实验中所用到的仪器、设备实验前应事先阅读有关仪器的使用说明。

4.必须清楚地知道本次试验需记录的数据项目及数据处理的方法,并事前

5

2

3.非本实验所用的设备及仪器不得任意动用。

4.实验完毕后,应将设备和仪器擦试干净,并恢复到原来正常状态。

三、认真做好实验:

1.注意听好教师对本次实验的讲解。

2.清点实验所需设备,仪器及有关器材,如发现遗缺,应及时向教师提出。

3.实验时,应有严格的科学作风,认真细致地按照实验指导书中所要求的实验方法与步骤进行。

4

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5.在实验过程中,应密切观察实验现象,随时进行分析,若发现异常现象,应及时报告。

6.记录下全部测量数据,以及所用仪器的型号及精度、试件的尺寸、量具的量程等。

7.教学实验是培养学生动手能力的一个重要环节,因此学生在实验小组中虽有一定的分工,但每个学生都必须自己动手,完成所有的实验环节。

8.学生在完成试验全部规定项目后,经教师同意可进行一些与本实验有关的其它实验。

9

1

2.实验目的。

3

4

5.实验数据及处理。

6.对实验结果的分析讨论。

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实验一 土的密度试验

一、实验目的

测定土在天然状态下单位体积的质量。

二、实验设备和器材

1.符合规定要求的环刀,(内径6~8mm,高2~3mm);

2.精度为0.01g的天平;

3.其他:切土刀,凡士林等。

三、实验方法和步骤

m2。

3,取22页

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实验二 土的含水量试验

一、实验目的

用烘干法测定土的含水率

二、实验仪器、设备

1.烘箱:采用电热烘箱;。

2.天平:称量200g,分度值0.01g;

3.其他:干燥器,称量盒。

三、实验方法和步骤。

50g,放入质量0.01g。

6

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实验三 土的颗粒分析试验

一、实验目的

1 测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数,借以明了颗粒大小分布及级配组成。

2 供土分类及概略判断土的工程性质及作建筑材料用。

二、试验内容

对粒径大于0.075mm且粒径大于2mm的颗粒不超过总质量的10%的无粘性土用标准细筛进行筛分试验。

1 2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm、底盘; 2 200g,感量0.01g;称量1000g,感量0.1g;

4

四、实验方法与步骤

1 取有代表性的风干土样或烘干冷却至室温的土样200~500g,称量准确至0.1g。

2 的土样倒入最上层筛中,盖好上盖。进行筛析。标准细筛放在摇筛机上震摇与约10分钟左右。

3

4 由最大孔径筛开始,在白纸上用手轻叩摇晃,如有土粒漏下, 第 6 页,共22页

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查至盘底。

5 并将留在各筛上的土样分别分别倒在白纸上,用毛刷将走色中砂粒轻轻刷下,再分别倒入瓷杯内,称量准确至0.1g。

6 各细筛上及底盘内砂土质量总和与筛前称量的砂土样总质量之差不得大于1%。

五、试验数据整理

1 按下式计算小于某粒径的试样质量占总质量的百分数:

x?mA

m×100%

%); 以粒径(mm)60%的 10%的 22页

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②按下式计算颗粒大小分布曲线的曲率系数:

2d30Cc?d60d10

式中 Cc—曲率系数;

d30—在粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量的30%的粒径。 4 对试样土料分类并作出级配良好与否的判断

依据土的分类标准对土样进行分类,定名为粗砂、中砂、细砂、粉砂等; 当颗粒大小分布曲线的Cu≥5且Cc =1~3 ,则级配良好,否则为级配不良。

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实验四 土的液限、塑限试验

一、实验目的

1了解细粒土界限含水量的特征、定义及测定方法。液性界限(ωL)是细粒

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土从塑性状态转变为液性状态的界限含水量,简称液限;塑性界限(ωP)是细粒土从半固体状态转变为塑性状态的界限含水量,简称塑限。

2测定土的液、塑限,用以计算土的塑性指数和液性指数,作为细粒土分类及估计地基土承载力的一个依据。供设计、施工使用。

二、试验方法

(ωLωP)

粘性土的液限和塑限,

本次试验采用液、塑限

联合测定仪法,如图。

三、实验仪器、设备

1.液塑限联合测定

仪:圆锥仪、读数显示;

2.试样杯:直径40—50mm30—40mm;

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3.天平:称量200g,分度值0.01g;④其他:烘箱、干燥器、铝盒、调土刀、孔径0.5mm的筛、凡士林等。

四、测试方法、步骤

1.当采用天然含水量的土样时,应剔除大于0.5mm的颗粒,然后分别按接近液限、塑限和二者之间状态制备不同稠度的土膏,静置湿润。静置时间可视原含水量的大小而定。当采用风干土样时,取过0.5mm筛的代表性土样约200g,分成3份,分别放入3个盛土皿中,加入不同数量的纯水,使分别接近液限、塑限和二者中间状态的含水量,调成均匀土膏,然后放入密封的保湿器中,静置24

2%,22页

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应以该两点含水量的平均值与高含

水量的点连成一线。

⑶当两个含水量的差值大于或

等于2%时,应补做试验。

3、确定液限、塑限

在圆锥下沉深度h与含水量w关

系图上,查得下沉深度为17mm所对

应的含水量为液限wL;查得下沉深

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实验五 土的固结压缩试验

一、实验目的

1、测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形与压力的关系,或孔隙比与压力的关系,变形与时间的关系。

2、由测得的各关系曲线计算土的压缩系数av、压缩模量Es、压缩指数Cc、回弹指数Cs、固结系数Cv、地基的渗透系数k及土的先期固结压力Pc等,测定项目视工程需要而定。

3、利用压缩试验所得的参数计算地基基础的变形量,预估地基承载力。

1、

2 5~10kN的杠杆式加压设备;

10mm,分度值为0.01mm;

、 其他:(300°C)、电子天平(称量1000g,感量0.01g)、等。

三、试验步骤

1、按要求取原状样或制备扰动土样。

2、取环刀样,测试验前的密度与含水量。

3、取压缩仪内的环刀,内壁擦抹凡士林使其光滑少摩擦。环刀刃口向下对土样伸出环刀顶面为止,将环刀两边余土削去修平,擦净环刀外壁。

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4、在压缩容器内放置透水石、滤纸和下护环,将带有环刀的试样小心装入护环,然后在环刀试样上放薄滤纸、上护环、透水板和加压盖板,置于加压框架下,并对准加压杆,使加压杆与加压盖板中心凹槽对正。

5、安装百分表,为保证试样与仪器上下各部分之间接触良好,应施加1kPa的预压压力,然后调整百分表,使百分度指针归零(表的毫米指针应控制在5~10mm之间,以保证有足够的量程测定试样的压缩量)。6、加荷。按50、100、200、400(kpa)四级荷重加荷,每级荷载历时10分钟,即每级荷重加上10分钟时,记测微表读数一次,然后加下一级荷载,依些类推,直到第四级荷载施加2.压缩容器22页

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hhs=0

1?e0

2.计算试样的颗粒(骨架)净高hs式中:h0 — 试样初始高度(mm)

3、计算某级压力下变形稳定后的孔隙比ei

?h?e=e-i0ihs

式中: ei—某级压力下土样的孔隙比;

??h— 某级压力下试样高度的累计变形量,mm; i

4、计算某级压力下的压缩系数a i-i+1和压缩模量Es

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《土力学》实验指导书 实验六 土的直接剪切试验

一、 试验目的

1、测定土的抗剪强度指标c和Φ,为计算地基承载力、挡墙土压力、验算地基及土坡稳定提供基本参数。

2、了解应变式直接剪切试验测定土的抗剪强度指标的方法。分为:快剪(Q)、固结快剪(CQ)、慢剪(S)三种试验方法。

3、明了直接剪切试验的特点。

二、 实验方法

:在试样上施加垂直压力,待试样排水固结稳定后,快速施加水平

三、 实验设备

1、应变控制式直剪仪:主要包括:剪切盒(水槽、上剪切盒、下剪切盒),

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垂直加压框架,测力环,推动机构,台板,杠杆式加压设备。

2、位移计或百分表:量程5~10mm,分度值0.01mm。

3、环刀:与直剪仪配套的至少3个;内径618mm,高度20mm。

4、其他:削土刀,秒表,玻璃板,推土器,腊纸或塑料膜

四、 实验步骤

1、制备土样:制备给定干密度和含水量范围的扰动土样,土样为土样为直径约200mm,高约100mm的土柱。(实际工程中,切取原状土样)。

2、切取土样:用与直剪仪配套的环刀切取土样。环刀刃口向下对准圆柱土

3:对准上下剪切盒,插入固定插销。在下盒内放不透水板,在

4、调试仪器计或百分表。

5、施加垂直压力四种不同的垂直压力下进行剪切。在教学上,可取四个垂直压力分别为100、200、400kPa。

6、进行剪切:立即拔出固定销钉,开动秒表,以每分钟4~6转)。使试样在3~5分钟内 第 16 页,共22页

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剪破。如测力计中的量表指针不再前进,或有显著后退,表示试样已经被剪破。但一般宜剪至剪切变形达4mm。若量表指针再继续增加,则剪切变形应达6mm为止。手轮每转一圈,同时测记测力计量表读数,直到试样剪破为止。(注:手轮每转一圈推进下盒0.2毫米)。

?f?CR

7、拆卸试样:剪切结束后,吸去剪切盒中

的积水,倒转手轮,尽快移去垂直压力、框架、

上盖板,取出试样。1、先安装试样,再装量表。

2、加荷时,不要

1、按下式计算

τf

—kPa

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;C —测力计率定系数,kPa/0.01mm;R —测力计量表最大4 (0.01),0.01mm。2、绘制τ~σ曲线以抗剪强度τ为纵坐标,垂直压力στ与垂直压力σ的关系曲线。根据图上各点,绘制一条视测的直线。则直线的倾角为土的内摩擦角Φ,直。

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实验七 土的三轴剪切试验

一、 试验目的

三轴剪切试验是在三向应力状态下,测定土的抗剪强度参数的一种剪切试验方法。通常用3~4个圆柱体试样,分别在不同的恒定围压下,施加轴向压力,进行剪切,直至破坏;然后根据极限应力圆包络线,求得抗剪强度参数。实验方

根据排水条件不同,三轴剪切试验分为不固结不排水试验(UU)、固结不排水剪切(CU)和固结排水试验(CD)。本试验只作部固结不排水剪切试验。实验设

1

3、天平:秤量200g,感量0.01g;称量1000g,感量0.1g。

4、橡皮膜:应具有弹性,厚度应小于橡皮膜直径的1/100,不得有漏气孔。

四、 试验步骤

1.试样制备(1)本试验需要3~4个试样,

(2)试样尺寸:最小直径为φ35mm,最大直径为φ101mm,试样高度宜为试样直径的2~2.5倍。对于有裂缝、软弱面和构造面的试样,试样直径宜大于60mm。

(3 第 18 页,共22页

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时应避免扰动,并取余土测定试样的含水量。

(4)扰动试样制备,应根据预定的干密度和含水量,在击实器内分层击实,粉质土宜3~5层,粘质土宜为5~8层,各层土料数量应相等,各层接触面应刨毛。

(5)对制备好的试样,应量测其直径和高度。试样的平均直径应按下式计算:

(式中D1,D2,D3分别为试样上、中、下部位的直径)

2.

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(2留气泡。并将活塞对准千分表和试样顶部。

(3)关排水阀,开周围压力阀,施加周围压力,周围压力值应与工程实际

(4和变形指示计读数调至零位。3. 剪切试样 (1)开动电机,接上离合器,剪切应变速率宜为每分钟应变0.5~1.0%进行。

(20.3~0.4%的轴向应变,测记一次千分表3%以后,每隔0.7~0.8%的应变值测记一

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(3)当千分表读数出现峰值时,剪切应继续进行,超过5%的轴向应变为止。若当千分表读数无峰值时,剪切应进行到轴向应变为15~20%。

(4)试验结束,关电动机,关周围压力阀,开排气阀,排除压力室内的水,拆除压力室外罩,取出试样,描述破坏特征,称试样质量,并测定含水率。

(5)对其余几个试样,在不同围压下重复上述步骤进行剪切试验。

五、 试验数据整理

1、 计算试样剪切时的校正面积

Aa?A0 1?0.01?3)~ε1曲线

22页

《土力学》实验指导书

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第二篇:土力学实验指导书(修订) 6500字

土工实验指导书

湖南科技大学土木工程学院

土工实验

2008.9

土工实验指导书 第 1 页 共9页

目 录

1. 塑、液限联合测定实验……………………….. …………………………….. 2

2. 固结实验 ……………………….. ……………………….. …………………. 4

3. 直接剪切实验………………………………………….. ……………………. .7

4.三轴不固结不排水剪切实验……………………….. ………………………..9

参考资料:

1、《土工试验方法标准》 GB/T 50123-1999

2、《公路土工试验规程》 JTG E40-2007

3、《中华人民共和国行业标准土工试验规程》 SL 237-1999

土工实验指导书 第 2 页 共9页

塑、液限联合测定实验

(一)实验目的

塑限是粘性土可塑状态和半固体状态分界点的含水率,液限是粘性土流动状态和可塑状态分界点的含水率。适用于粒径小于0.5mm,以及有机质含量不大于试样总质量5%的土。

本次实验目的采用液塑限联合测定仪法测定土的塑限和液限,并计算塑性、液性指数,供工程设计和施工使用。

(二)仪器设备:

1. LP—100数显式塑液限联合测定仪:锥质量100克,锥角为300;

2.天平:称量500g,感量0.01g;

3.其它: 筛(孔径0.5mm),调土刀,调土皿,称量盒,凡士林 ,烘土盒 ,烘箱等。

(三) 实验步骤:

1. 取有代表性的天然含水率或风干土样进行实验。如土中含大于0.5mm的土粒或杂物时,应将风干土样用带橡皮头的研仵研碎或用木棒在橡皮板上压碎,过0.5mm的筛。

2. 取0.5mm筛下的代表性土样200g,分开放入三个盛土器中,加不同质量的蒸馏水,土样的含水率分别控制在接近液限(a点),略大于塑限(c点)和二者的中间状态(b点)。用调土刀调匀,盖上湿布,放置18h以上。测定a点的锥入深度应为20(±0.2)mm,测定c点的锥入深度应控制5mm以下。

3.土膏用调土刀充分调拌均匀,密实地填入试样杯中,应使空气溢出,高出试样杯的余土用刮土刀刮平。

4. 接通电源,在锥体上涂一层凡士林,将试样杯放在升降台上。

缓缓地逆时针方向调节升降旋纽,当试杯中的土样刚接触锥尖时,接触指示灯立刻发亮,此时应停止旋动,然后按“测量”键。锥体在自重下沉入试样,此时,时间音响发出“嘟!嘟…”的声音。当测量时间一到,叫声停止,此时显示屏上显示出5秒钟的入土深度值。第二次测量时,需将锥体再次向上托至限位处,顺时争方向调节升降旋纽至能改变锥尖与土的接触位置(锥尖两次锥入位置距离不小于1cm),将锥尖擦干净,再次测量,重复上述步骤进行。

5. 去掉锥尖入土处的凡士林,取10g以上的土样两个,分别装如烘土盒内,称质量,测定其含水率?1,?2,计算含水率平均值?;

6.重复3~5步,对其它两个含水率土样进行实验,测其锥入深度和含水率。

(四) 资料整理:

1. 在双对数坐标纸上,以含水率?为横坐标,锥入深度h为纵坐标,三点连一直线,如三点不在同一直线上,通过高含水率的一点与其于两点连成两条直线,在圆锥下沉深度3mm处查得相应的含水率,当两个含水率差值小于2%时,以该两点含水率的平均值与高点含水率的连成一条直线。当两个含水率的差值大于或等于2%时,应补做实验。

2.测定a点的锥入深度应为20(±0.2)mm,h—?图上,查纵坐标入土深度h=20mm所对应的横坐标的含水率?,即为该土样的液限?L;入土深度h=3mm处所对应的含水率?为该土样的塑限?P,以百分

数表示。

3.按下列公式计算塑性指数,液性指数:

?P=?L—?P; ?L?????P??P 〔式中: IP:塑性指数,计算至0.1;?L:液限,(除

去%);?P:塑限,(除去%);?:天然含水率,(除去%); IL:液性指数,计算至0.01;〕

土工实验指导书 第 3 页 共9页

塑、液限联合测定实验记录

土力学实验指导书修订

土力学实验指导书修订

含水量(%)

土工实验指导书 第 4 页 共9页

固 结 实 验

(一)实验目的

固结实验的目的是测定试样在有侧限与轴向排水条件下的变形和压力或孔隙比和压力的关系,变形和

时间的关系,以便计算土的单位沉降量Si,压缩系数av,压缩指数CC,回弹指数Cs,压缩模量Es,固结

系数CV,及原状土的先期固结压力PC等,测定项目视工程需要而定。

本实验方法适用于饱和粘性土,当只进行压缩时,允许用于非饱和土。本次实验为学生实验课,所用土

样为非饱和重塑粘性土。在实验课里,要求学生:(1)测定试样的轴向变形与压力之间的关系,绘制e-p曲线,从而求得试样在100——200kpa压力范围内的压缩系数av1?2,压缩模量Es1?2;(2)测定试样在200kpa

压力下, 变形与时间平方根d-t的关系曲线.

(二)仪器设备:

1.双联固结仪:由下列三部分组成;

①容器及附件:环刀,护环,导环,透水石,水槽,加压上盖等;

②加压设备: 砝码,杠杆,框架,平衡锤;

③变形测量设备: 量表导杆,量表架,百分表(量程10mm);

2.其它 : 秒表,天平,烘箱,干燥器,切土刀,凡士林等。

(三) 实验步骤:

1. 按土的密度实验方法,用环刀切取试样,擦净环刀外壁,并测定其密度及含水率。

2. 在固结容器内放置护环,透水石和滤纸,将带有试样的环刀小心地装入护环内,装上导环,试样上依次放上滤纸,透水石和加压上盖。

3. 将装好试样的容器置于加压框架下,对准框架的正中,安置好量表导杆,在导杆上端装好百分表,并将百分表之短指针指在7—8mm处。

4. 施加1kpa的预压力,使试样与仪器上下各部件之间接触,并将百分表长、短针调至同步,记录初读数(估读到0.001mm)。

5. 施加第一级压力50kpa,至土样变形稳定为止(学生实验时,因为时间有限,加压后9分钟即假定变形稳定),测记百分表读数后,施加下一级压力。

6. 依次施加压力100,200,300,400kpa,各级压力下试样变形稳定时间均为9分钟,分别测记百分表读数(精度同上)。

7. 施加第3级压力(200kpa)后,需测定试样的沉降速率,按下列时间顺序测记试样的高度变化,时间(累计)为15″;1′;2′15″;4′;6′15″;9′。

8. 加压结束后,迅速拆除仪器各部件,取出试样,如需要,测定其密度和含水率。

(四) 资料整理:

1.试样的初始空隙比,应按下式计算:

?1??0??Gs???e??10 ?0

式中 e0— 试样的初始孔隙比(精确至0.001);?0— 试样的初始含水率(%);

GS— 土粒比重(学生若未做此实验,采用2.70); ??— 4?C时水的密度

土力学实验指导书修订

(g

?0

cm); 3— 试样的初始湿密度

土力学实验指导书修订

(gcm)。 3

土工实验指导书 第 5 页 共9页

2.各级压力下试样固结稳定后的孔隙比ei,应按下式计算:

式 ei?e0?

中 1?e0h0??hiei— 各级压力下试样固结稳定后的孔隙比(精确至0.001);

e0— 试样的初始孔隙比;

h0— 试样的初始高度;(20mm0;

?hi— 在i级压力下试样固结稳定后的总变形量(mm)。等于该级压力下稳定后的百分表读数

与初读数之差,再减去仪器在该级压力下的变形量。学生实验时,仪器变形量不计。

3.绘制压缩曲线:以压力(kpa)为横坐标,孔隙比为纵坐标,绘制孔隙比与压力之间的关系曲线,即e—P曲线。

4.绘制d-t的关系曲线:在200kpa压力下,以百分表读数(非读数差)d(mm)为纵坐标;时间平方根t(min)为横坐标,绘制变形与时间关系曲线(不要求t90)。

5.由实验所得的e—P曲线,计算试样在100—200kpa压力范围内的压缩系数和压缩模量;

(1) ?e1?e2? av1?2??p2?p1?式中:

av1?2 — 试样在100—200kpa压力范围内的压缩系数,单位为MPa?1(精确至0.01);

e1,2 — 在e—P曲线上,分别查得100、200kpa压力所对应的孔隙比;

p2,1 — 分别为200,100kpa压力值。

(2)

Es1?2?1?e0av1?2

式中: ES1?2— 试样在100—200kpa压力范围内的压缩模量,单位为MPa(精确至0.1);

e0 — 试样的初始孔隙比;

av1?2 — 试样在100—200kpa压力范围内的压缩系数(MPa?1)。

土工实验指导书 第 6 页 共9页

固 结 实 验

土力学实验指导书修订

土力学实验指导书修订

土力学实验指导书修订

0 100 200 300 400 P(Kpa)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

t (mm)

d-t关系曲线

土工实验指导书 第 7 页 共9页

直接剪切实验

(一)实验目的

直接剪切实验是测定土的抗剪强度的一种常用方法,通常采用四个试样,分别在不同的垂直压力下,施加水平剪切力进行剪切,测出破坏时剪应用力?,然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数:内摩擦角?和粘聚力C。

本实验适用于测定粘性土和砂类土的抗剪强度参数,土颗粒的粒径应小于2mm。直剪实验分粘性土的慢剪实验、固结快剪实验、快剪实验和砂类土的直剪。

(二)仪器设备:

1.应变控制式直剪仪:由剪切容器、垂直加压设备、推动座(手轮)、量力环等组成。

2.天平:称量500g,感量0.01g;

3.其它:环刀、手表、刚直尺、圆木块、盛土盘等。

(三) 实验步骤:

1.按要求的干密度,称出一个环刀体积所需的风干试样(质量约为100g)。本实验使用原状土试样。

2.取出剪切容器的加压盖及上部透水石,将上下盒对准,插入固定销。

3.将试样徐徐倒入剪切容器内,在试样面上依次放好透水石、加压盖、钢珠和加力框架。

4.徐徐转动手轮至量力环上的百分表长针微微转动为止,记下百分表的初读数R0,或将百分表的长

针调至零,即R0=0。

5.在试样面上施加第一级垂直压力P=100kpa。

6.拔去固定销,以每分钟6转的均匀速率转动手轮,直至剪损。当百分表读数不变或后退时,应继续剪切至位移为4mm时停止,记下破坏值。当剪切过程中量力环百分表读数无峰值时,则剪切至剪切位移达6mm时停止。

7.卸除压力,取下加力框架、钢珠、加压盖等,倒出试样,刷净剪切盒。

8.重复2-7步骤,改变垂直压力,使分别为200、300、400kpa进行试验。

(四) 资料整理:

1.各级压力下试样破坏时的剪应力按下式计算:

??k?RM?R0?

式中: ?— 试样破坏时的剪应力(kpa);

K— 量力环系数,其值标明在各仪器的量力环上 (kpa

0.01mm);

Rm— 百分表最大的读数(0.01mm); R0— 百分表初读数或等于0(0.01mm)。

2.绘图:以抗剪强度为纵坐标,垂直压力为横坐标(两坐标比例应一致):将试验所得各点绘于坐标图上,根据图上各点,绘一视测的直线,则此直线即为抗剪强度线;其倾角为土的内摩擦角?,抗剪强度线在纵坐标轴上的截距为土的粘聚力C。

土工实验指导书 第 8 页 共9页

剪 切 实 验

土力学实验指导书修订

400

300

度 200

(kpa)

土力学实验指导书修订

100

0 100 200 300 400

垂 直 压 力(kpa)

土工实验指导书 第 9 页 共9页

三轴不固结不排水剪切实验(参观)

(一)实验目的

1.不固结不排水(UU)试验是在施加周围压力和增加轴向压力直至破坏过程中均不允许试样排水。

2.本试验适用于测定粘质土和砂类土的总抗剪强度参数Cu、?u 。

(二)仪器设备:

1.三轴压缩仪:应变控制式由周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力量测系统和主机组成。

2.附属设备:包括击实器、饱和器、切土器、分样器、切土盘、承膜筒和对开圆膜。

3.百分表:量程3cm或1cm,分度值0.01mm。

4.天平:称量200g,感量0.01g;称量1000g,感量0.1g。

5.橡皮膜:应具有弹性,厚度应小于橡皮膜直径的1/100,不得有漏气孔。

(三)、仪器检查

1.周围压力的测量精度为全量程的1%,测读分值为5kPa。

2.孔隙水压力系统内的气泡完全排除。系统内的气泡用纯水或施加压力使气泡溶于水,并从试样底座溢出,测量系统的体积因数应小于1.5×10ˉ5cm3/kPa

3.管路应畅通,活塞应能滑动,各连接处应无漏气。

3. 橡胶膜在使用前应仔细检查,方法是在膜内充气,扎紧两端,然后在水下检查有无漏气。

(四) 实验步骤:

1.在压力室底座上依次放上不透水板、试样及试样帽,将橡皮膜套在试样外,并将橡皮膜两端与底座入试样帽分别扎紧。

2.装上压力室罩,向压力室注满纯水,关排气阀,压力室不应有残留气泡。并将活塞对准测力计和试样顶部。

3.关排水阀,开周围压力阀,施加周围压力,周围压力值应与工程实际荷载相适应,最大一级周围压力与最大实际荷载大致相等。

4.转动手轮,使试样帽与活塞及测力计接触,装上变形百分表,将测力计和百分表读数调至零位。

(五)、试样剪切

1.剪切变速率为每分钟0.5%-1%。

2.开动马达,接上离合器,开始剪切。试样每产生0.3%-0.4%的轴向应变,测记一次测力计读数和轴向应变。当轴向应变大于3%时,每隔0.7%-0.8%的应变值测记一次读数。

3.当测力计读数出现峰值时,剪切应进行到轴向应变为15%-20%。

4.试验结束后,先关闭周围压力阀,关闭马达,拨开离合器。倒转手轮,然后打开排气孔,排除受压室内的水,拆除试样,描述试样破坏形状,称试样质量,并测定含水量。

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