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1、土质学与土力学实验报告专 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2010年10 月前 言 土质学与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。土工试验就是通过对土进行物理及其力学性质的试验分析，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。所以土工试验中将其试验项目按其性质与方法分为物理性质试验与力学性质试验。物理性质试验是对土的组成、物理及水理特征进行分析评价
2、。试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。力学性质试验是对土在各种状态下的力学性质进行测定，试验项目包括压缩性试验、直剪试验、无侧限抗压试验以及三轴试验等。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，对于土工试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。土工试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，进而了解土工试验原理并掌握试验方法以及试验数据的分析整理与指标的选择。 2010年10月目 录试验一 土的密度试验4试验二 土的含水量（率）试验7试验三 粘性土的液限、塑限的测定9试验
3、四 土的侧限压缩试验（固结试验）12试验五 土的直剪试验15试验一 土的密度试验 一、实验目的二、基本原理三、仪器设备四、操作步骤 21 / 21文档可自由编辑打印 五、记录格式（一） 密度试验记录表(蜡封法)工程名称 钻孔编号 土样说明 试验日期试验者 计算者 校核者蜡的密度n=92(g/cm3)试样编号试样质量（g）试样加蜡质量（g）试样加蜡浮质量（g）温度水的密度g/cm3试样加蜡体积（cm3）蜡体积（cm3）试样体积（cm3）密度（g/cm3）含水率干密度（g/cm3）平均密度（g/cm3）备注(1)f2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(_11)(2)-(3)/(4
4、)(2)一(1)/pn(5)- (6)(1)/ (7)(8)l+0.01(9)（二） 密度试验（环刀法）土样编号 班 组试验日期 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-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面？3. 简述天平的使用规则。试验二 土的含水量（率）试验 一、实验目的二、基本原理三、仪器设备四、操作步骤五、记录格式含水率试验土样编号 班 组试验日期 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
5、质量（g）干土质量（g）含水率（）平均含水率（）备注六、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？该试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？试验三 粘性土的液限、塑限的测定一、实验目的二、基本原理三、仪器设备四、操作步骤五、记录格式液塑限实验班级 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1. 什么是土的界限含水
6、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？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？试验四 土的侧限压缩试验（固结试验） 一、实验目的二、基本原理三、仪器设备四、操作步骤五、记录格式固 结 试 验 （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 试验日期 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=
7、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1. 固结试验按照稳定条件分为几种？如何保证快速压缩试验的准确性？2. 在调试仪器时，如何保证“两平一密”？ 3. 总变形量包括几部分？如何测定？如何用百分表进行计量？试验五 土的直剪试验 一、实验目的二、基本原理三、仪器设备四、操作步骤五、记录格式直接剪切试验（一）土样编号 仪器编号 班 组 土样说明 测力计系数 姓 名 试验方法 手轮转速 试验日期 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
8、形剪应力转0.01mm0.01mmkPa转0.01mm0.01mmkPa20C20C11223344556677889910101111121213131414151516161717181819192020212122222323直接剪切试验（二）土样编号 仪器编号 班 组 土样说明 测力计系数 姓 名 试验方法 手轮转速 试验日期 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0.01mm0.01mmkPa20C20C112233445566778899101011111
9、2121313141415151616171718181919202021212222232324242525直接剪切试验（三）土样编号 仪器编号 班 组 土样说明 测力计系数 姓 名 试验方法 手轮转速 试验日期 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0.01mm0.01mmkPa20C20C1122334455667788991010111112121313141415151616171718181919202021212222232324242525 直接剪切试验（四） 土样编号 仪器编号 班 组 说明土样 测力计读数 姓 名 试验方法 手轮转速 试验日期 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 kPa 3002001000100200300400 垂直压力 (kPa)抗剪强度与垂直压力关系曲线六、思考题1. 抗剪强度如何测定？直接剪切试验按排水条件如何分类？ 2. 终止试验的标准是什么？3. 砂类土和粘性土的剪切过程有什么不同？c、值有何差异？