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.“土力学”实验指导书
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《土力学》实验指导书
王保林 编
土木建筑学院实验中心
2013年9日
前 言
《土力学》是土木工程和交通工程(道路与桥梁方向)专业的一门重要的专业基础课。土力学实验是土力学课程教学的重要组成部分。
土力学实验主要是测定土的物理力学性质指标,为土木工程的设计、施工提供必要的测试数据和资料。掌握土力学实验技术,不但对于巩固课堂所学理论知识、增强对土的工程性质的理解起重要作用,而且是学习土工实验方法和实验技能的主要途径。因此,要求学生必须认真对待每个实验,做好实验前预习。
土的物理力学性质指标很多,实验项目也很多。根据课程教学大纲要求,结合我院实验条件,本实验指导书仅列出土木工程和交通工程(道路与桥梁方向)专业的五个基本教学实验(有些实验可合并为综合试验)。每个实验的方法和标准主要是根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123-1999)结合教学要求而编写的。同时也参考了一些其他行业规范的标准。
限于水平有限,不妥之处,请批评指正。
编者
2013年9月
目 录
实验一 含水率实验(烘干法)
实验二 密度实验(环刀法)
实验三 液限和塑限实验(液、塑限联合测定法)
实验四 直接剪切实验
实验五 压缩实验
实验一、含水率实验(烘干法)
一、实验目的及用途
土的含水率表示土中含水的比例,为土体中水的质量与干土质量的比值,用百分数表示。
式中: —— 含水率 (%);
—— 土样中水的质量(g)
—— 土样中干土质量(g)
—— 土样总质量(g)
土的含水率是土的几项基本物理指标中较重要的一个。利用含水率可计算土的干密度、重度、空隙比、饱和度及黏性土的状态指标。
含水率测定方法比较多。烘干法适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。
实验设备及用品
1、烘箱(干燥箱):应能控制温度在 105 ~ 110oC之间;
2、天平:称量200g,最小分度值0.01g;称量1000g,最小分度值0.1g;
3、烘土盒、调土刀、干燥器等。
三、实验步骤
1、记录烘土盒号码,称量(或查阅)烘土盒质量 。取具有代表性土样,黏性土为15 ~30g,砂性土、有机质土为50g,放入烘土盒内,盖上盒盖。在天平上称盒加湿土质量,精确到0.01 g;
2、打开盒盖,放在托盘上一起放入烘箱中,在105 ~ 110oC的恒温下烘干。烘干时间对黏性土、粉土不得少于8小时。然后连同托盘一起取出,加盖后,立即放入干燥器中冷却至室温;
3、将烘土盒从干燥器中取出立即称重,称得盒加干土质量,精确到0.01 g;
4、将干土倒入土盘中,晾干烘土盒。
5、本实验须进行两次平行测定。
四、成果整理
1、按下式计算含水率:
(计算精确至0.1%)
式中 —— 土样中水的质量;
—— 干土质量。
2、两次平行测定结果的差值不应超过如下规定:
含水率(%)允许平行差值(%) 40≤ 1.0 40≤ 2.0五、实验报告
含水率实验(烘干法)记录计算表
班级: 小组: 实验日期:
土样编号烘土盒号盒+湿土
质量(g)盒+干土
质量(g)盒的质量 (g)水的质量 (g)干土质量 (g)含水率
(%)平均含水率(%)备注实验者: 计算者: 校核者:
实验二 密度实验(环刀法)
一、实验目的及用途
土的密度()为
(g / cm3 )
式中 —— 土的质量, —— 土样体积
密度可用来计算土的其他物理指标。
测定密度的方法有环刀法、蜡封法、灌水法、灌砂法等。环刀法适用于细粒土。
二、实验设备及用品
天平:称量500g,最小分度值0.1g;称量200g,最小分度值0.01g。
环刀:内径为6.18cm或7.98cm,高度2cm。
三、实验步骤
1、取原状土或人工配制的重塑土,用切土刀将上下端削平,在环刀内侧涂少许凡士林,抹匀,刀口向下,放在土样上面;
2、用切土刀将土样上部削去略大于环刀的外侧部分,将环刀垂直下压,边压边削,直至环刀内土样略高出环刀,用钢丝锯沿环刀刀口锯下土样;
3、用切土刀将环刀两端削平,擦净环刀外侧,称环刀与土的总质量,准确到0.1g;
4、记录环刀号码,抄写环刀质量,计算体积;
该实验进行两次平行测定。
四、成果整理
1、计算
(精确到
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