土力学与基础工程实验方案2011

《土力学与基础工程实验方案2011》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、实验一土的基本物理性质指标试验密度测试实验一、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。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

2、、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式中ρ—湿密度g/cm3ρd—干密度g/cm3Ｍ1—环刀及土的质量(g)Ｍ2—环刀的质量(g)Ｍ—湿土的质量(g)v—环刀的体积g/cm3W——含水率%10密度实验计算表实验编号环刀+湿土的重量环刀本身的重量环刀体积Cm3湿密度平均湿密度备注115742.9

3、59.822.62\214241.759.872.38\平均值149.542.359.852.5\含水率测试（在试验三一起做）（1）定义土的含水率是指土在温度105—110℃下烘到恒重时所失去的水分重量与达到恒重后干土重量的比值，以百分数表示。（2）试验目的测定土的含水率，以了解土的含水情况。含水率是计算土的孔隙比、液性指数、饱和度和分析其它物理力学性质不可缺少的一个基本指标。（3）试验方法烘干法、酒精燃烧法、炒干法和比重法、实容积法等。本实验采用常用的烘干法。（4）仪器设备1）电子天平：感量0.001g。2）烘箱：保持温度105～110℃的自动控制的电热恒温烘箱。3）铝盒：根据所用

4、铝盒号码可从实验室查出其重量。4）干燥器：通常常用附有氯化钙干燥剂的玻璃干燥缸。5）其它：玻璃称量瓶、削土刀、匙、玻璃板或盛土容器等。（5）操作步骤l）从原状或扰动土样中，选取具有代表性的试样约15至30g，有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g，放入擦净的铝盒内，立即盖好铝盒盖，然后称盒加湿土m0+m，并记下铝盒号码，称量准确至0.01g。2）打开盒盖放入烘箱内，在恒温105～110℃下烘至恒量(即试样的重量不再改变)。烘干时间对粘性土不得少于8小时，对砂性土不得少于6小时，对含有机质超过干土质量5％土，应将温度控制在65～70℃的恒温下烘至恒重。然后将铝盒取出放在干燥器内冷却至室温。

5、3）从干燥器内取出土样，盖好盖后。称盒加干土重m0+ms，准确至0.01g。4）本试验需进行二次平行测定，结果之差不得大于2％。（6）计算按下式计算含水率：式中：m0+m－铝盒加湿土重，克；m0+ms－铝盒加干土重，克；m0－铝盒重，克；（根据盒号由实验室制好的表中查得）w－含水率，（%）10思考题：1.请总结土的物理性质各物理量之间的关系（土粒比重，含水量，密度，干密度，颗粒密度，重度，干重度，饱和重度，有效重度，孔隙比，孔隙率，饱和度等）；1.答:ρd=gs/V;ρsat=(gw+gs)/V;γ’=(10gs-Vsγw)/V=γsat-γw=γsat-γw;e=Vv/Vs=[γs(1+

6、ω)]/γ-1=γs/γd-1=ωγs/(Srγw);n=Vv/V=1-γ/[γs(1+ω)]=e/(1+e);Sr=Vw/Vv=γγsω/{γw[γs(1+ω)-γ]}=ωγs/(eγw);γsat=γ(γs-γw)/[γs(1+ω)]+γw=(γs+eγw)/(1+e)=γ’+γw;γd=γ/(1+ω)=γs/(1+e);2.没烘干机的情况下如何测定含水率？2．答：张力计法 ，也称负压计法，它测量的是土壤水吸力测量原理如下：当陶土头插入被测土壤后，管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触，经过交换后达到水势平衡，此时，从张力计读到的数值就是土壤水(陶土头处)的吸力值，也即为忽略重力势后的基

7、质势的值，然后根据土壤含水率与基质势之间的关系(土壤水特征曲线)就可以确定出土壤的含水率；电阻法 ，多孔介质的导电能力是同它的含水量以及介电常数有关的，如果忽略含盐的影响，水分含量和其电阻间是有确定关系的电阻法是将两个电极埋入土壤中，然后测出两个电极之间的电阻。但是在这种情况下，电极与土壤的接触电阻有可能比土壤的电阻大得多。因此采用将电极嵌入多孔渗水介质(石膏、尼龙、玻璃纤维等)中形成电阻块以解决这个问题；中子法，中子法