土力学与基础工程实验方案2011VIP专享VIP免费

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、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%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115742.959.822.62\\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。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；2m0－铝盒重，克；（根据盒号由实验室制好的表中查得）w－含水率，（%）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+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...