土力学实验报告

   

专   业_09_勘查技术与工程_

班   级___2________

实验小组____2______

姓   名____李萌___

学   号___409417110225___

石家庄经济学院华信学院

20##年5 月

试验一  土的粒度成分测定（筛析法）

                                                                              数据表格

  

筛析法（筛分法）

试验五 粘性土的液限、塑限的测定

数据表格

液塑限实验

土样编号       2                              班级      2          

实验日期    20##-5-15                         姓名                

误差分析

解：

   

思考题

1 为什么不能将平衡锥随意放入土中?

答：因为平衡锥放入土中时，应处在土体表面呈自由落体进入土中。如随意将平衡锥放入土中会使平衡锥受力不均，导致试验无法准确的测出土的液限指数。

2 放锥后土面发生怎样的变化？

答：放锥后土面有微小的土隙或裂隙，会减小甚至消失。接近平衡锥的土面会变得平滑。

3 什么是土的界限含水量？土有哪几种含水量？其物理意义是什么？

答：（1）黏性土由一种状态转到另一种状态的含水量称为界限含水量。

   （2）有缩限、塑限、液限。

   （3）意义：对黏性土进行分类，对工程性质进行评价和分析。

试验七 测定土的压缩性指标——固结试验

数据表格

测定含水量表格

不同荷载、不同时间下试样变形量表格

固结试验

土样编号      2            密 度   2.16         班 组 2             

环刀体积    100             含水率  27.08%     姓 名               

孔隙比      0.27             比 重  2.16        试验日期 20##-5-21           

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？

答：稳定压缩，假稳定压缩，快速压缩。

    在各级荷重下，压缩一小时后，不管变化如何即加一级压力，但在最后一级荷重下，除测读一小时的变形量外，还应继续测试达到假稳定为准。计算时，根据最后一级变形量核正前几级荷重下的变形量，当精度要求不高时，一般采用此方法可以大大缩短试验时间。本试验采用上述第三种方法进行快速压缩操作。

2 快速压缩法根据什么原理求得变形量？

答：用砝码通过杠杆加压，每一级荷重的增加，是在前一级荷重下压缩至稳定后施加的，稳定是相对的。

3 土的压缩指数和压缩系数有什么不同？在压力较低的情况下能否求得压缩指数？

答：压缩指数：表示土体压缩性大小的指标，是压缩试验所得的孔隙比与有效压力对数关系曲线上直线段的斜率。

   压缩系数：表示土体压缩性大小的指标，是压缩试验所得 e-p曲线上某一压力段的割线的斜率。

   能，因为，压缩指数其实是斜率。

试验四 测定土的密度(蜡封法)

数据表格

编号­­­____2_______                            试验日期___20##-5-21___

土样说明 __块状干土                         试验者______________                                                 

思考题

1 为什么在土样封蜡时，要使石蜡刚过融点，不能过高，也不能过低？

答: 因为石蜡温度过高，不利于土样的蜡封，而温度过低时，土样封不完全，可能存在孔隙。故需要石蜡温度刚过融点.

2 什么情况下用环刀法测土的密度？什么时候用封蜡法？

答：对于一般的较均一、可塑的黏性土要用环刀法。蜡封法适用于坚硬易碎的难以用环刀切割的土，或者试样量少，只要小块、形状不规则的。

试验九 测定土的抗剪强度指标（直接剪切试验法）

数据表格

土样编号    2              仪器编号    2           班 组     2         

说明土样   黏土            量力环校正系数1.946 Kpa/0.01mm    姓 名              

试验方法直接剪切试验法      手轮转速  0.1 rad/s             试验日期 20##-5-23    

                     

                             

抗剪强度与垂直压力关系曲线

思考题：

1 为什么不同的试验方法，有的试样两端放滤纸，有的放隔水纸？

答：因为所进行的试验，有的需要排水，当需要排水时使用滤纸，当不需要排水时，用的是隔水纸，如，此试验用的就是隔水纸。

2 应力式和应变式直剪仪有什么不同点？

答：应力式直剪仪是通过杠杆用砝码控制施加剪应力的速率测相应的剪切位移，施加砝码时易引起冲击力，只适于做慢剪或长期强度试验。而应变式直剪仪是通过弹性刚环变形控制剪切位移的速率。

第二篇：土质学与土力学复习

求有关土质学与土力学复习

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最佳答案 ●土的工程性质:分散性易变性复杂性

●饱和土：除了土颗粒外所有的空隙都由水填满的土。

●结合水：当土与水相互作用时土粒会吸附一部分水分子在土粒表面形成一定厚度的水膜成为结合水。

●结合水特点1受土粒表面引力控制不符合静水力学规律自由流动2气节冰点低于零度3密度粘滞度比正常水高

●粒组界限值：巨粒组与粗粒组60mm 粗粒组与细粒组0.075mm 砾与砂2mm ●粒度：土的大小称为粒度。

●土粒大小的分析法：筛分法（〉0.075mm）沉降分析法（〈0.075mm） ●粒组： 在工程上常把大小相近的土合并为组。

●粒度成分：土中各种不同粒组的相对含量。

●粒度成分表示方法：表格法、累计曲线法、三角坐标法

●土的塑性指标：液限WL：土从液态向塑性状态过渡的界限含水量塑限WP：土由可塑状态向脆性状态过渡的界限含水量。塑性指数IP=WL-WP粘性土的塑性大小，可用土处于塑性状态的含水率变化范围来衡量，该范围即液限与塑限之差值，称为塑性指数。 液性指数IL= 一个能够表示天然含水率与界限含水率关系的指标，即液性指数 →W= 土处于液限 →W= 土处于塑限状态 →可塑状态土的工程分类依据:1、土的颗粒组成特征。2、土的塑性指标（ ）3、土中有机质存在情况

●毛细性：土能够产生毛细现象的性质称为毛细性。

●毛细现象：土中水在表面张力作用下向土及其他方向移动的现象。

●土层中的毛细水带的三个分类：1，正常毛细水带；2、毛细网状水带；3、毛细悬挂水带

●流砂现象：若水的渗流方向自下而上，党向上的动力水与土的浮容重相等时，土颗粒间的压力为零，土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定，这种现象成为流砂现象。

●管涌：水在砂系土中渗透时，土中一些细小颗粒在动土力的作用下，可能通过粗颗粒的孔隙被水带走，称为管涌。

●冻土：在冰冻季节因大气复温影响使土中水分冻结成冻土。

●冻土现象：在冻土地区，随着土中水的冻结和融化会发生一些独特的现象称为冻土现象。

●冻土分类：季节冻土：隔年冻土；多年冻土

●影响冻胀原因：土的因素；水的因素；温度因素

●先期固结压力：土层历史上所曾经承受过的最大固结压力。土的压缩性是指在外力作用下土体积缩小的性质，特点：1、土颗粒的体积不变，土的压缩主要由于孔隙的体积减小引起的;2、由于孔隙水的排出与时间有关，所以土的压缩量随着时间在增长。

●自重应力：由土体的重力产生的应力

●附加应力：由外荷载的作用在土中产生的压力增加。

●土压力的类型：1、静止土压力：如果挡土墙静止不动，在土压力的作用下不向任何方向发生移动或转动，此时作用在墙背面上的土压力称为静止土压力。2、主动土压力：如果挡土墙向离开土体的方向移动或转动，墙后土压力逐渐减小。当位移达到一定值时，墙后土体即将出现滑裂面，此时….3、被动土压力：挡土墙在外荷载作用下，向墙背方向移动或转动时，墙挤压土体，墙后土压力逐渐增大，当达到某一位移时，土体即将上隆，此时土压力达到最大值，该土压为… ●静止土压力假定条件：1、墙背竖直；2墙背的填土处于弹性平衡状态；3、墙后填土水平。

●郎金土压力理论假定条件：1、墙背竖直；2墙背光滑；3、填土水平

●库伦土压力理论假定条件：1、墙后填土为均匀砂性土；2、华东破裂面通过墙角的两组平面；3、滑动土体为楔形的刚性体

●土坡稳定的目的：检验所设计的土坡断面是否安全与合理

●土坡稳定分析的方法：土坡稳定安全系数K=

●击实实验目的：确定最佳含水量和最大干密度。

●简答题(判断级配)如何用累计曲线法判断土地级配状况？答：1、如果曲线缓：土粒分布范围广，土粒不均匀，级配良好：如果曲线陡：土粒分布范围窄，土粒均匀，级配差。2、可用级配指标来判断土的级配状况：不均匀系数CU〉5（CU= ）曲率系数Cc=1～3(Cc= )为级配良好的土

●管涌与流砂的区别？ 1、发生位置不同：流砂发生在土体表层渗流一出处 管涌可以发生在土体表面渗流溢出处，也可以发生在土体内部2、产生原因不同：向上的动水力与土的浮容重相等 细小的颗粒被水流带走3、发生地土体不同：流砂主要发生在细砂、粉砂及轻亚黏土中 管涌只发生在砂性土中

●（附加分布）简述集中荷载作用下附加应力 的分布？ 答：1、在半无限土体内，沿着集中力作用线上 值随深度增加而急骤减小在半无限土体内，任一水平面上，随着与集中力作用点距离的增大， 值迅速减小在半无限土体内，在不通

过集中力作用线的任一竖直抛面上， 值随着深度的增加其变化情况为，先从0开始增加，在某一深度处达到最大值然后又减少。

●（库朗区别）？1、假设条件不同：朗金理论：1、墙背竖直；2墙背光滑；3、填土水平 库仑理论：1、墙后填土为均匀砂性土；2、滑动破裂面通过墙角的两组平面；3、滑动土体为楔形的刚性体2、求土压力的方法不同：朗金：是从土体处于极限平衡状态时的应力情况出发，利用应力圆与破坏线相切的应力大小求解的。库仑：是根据刚性滑动土体的静力平衡条件，利用正弦定律求解的。3、适用范围不同：朗金：多使用于档土桩，板桩，锚桩，深井和刚性桩的土压力计算。库仑：适用于俯斜式、仰式、重力式挡土墙以及墙填土面倾斜等情况挡土墙的设计。2计算的结果：用朗金理论由于忽略墙背与填土之间的影响计算结果，主动土压力的计算结果比昆仑偏大，被动土压力计算结果比库仑偏小。

●土坡滑动失稳的原因？ 答：1、外届力的作用破坏了土体内原有的应力平衡2、土的抗剪强度由于外界各种因素的影响而降低，促使土坡失稳破坏。

●（渗透因素）影响土渗透性的因素？ 答：1、土的颗粒及矿物成分：土颗粒越大，越浑圆，越均匀，渗透性越好。2、结合土膜厚度：厚度越大渗透性越小。

3、土的结构构造4、土中气体：密封的气体

●（有效应力）有效应力原理的内容？ 土的有效应力等于总应力减去孔隙水压力1土的有效应力控制着土的变形和强度性能

●（偏载分布）偏心荷载作用时，基地压力如何分布？ 答：偏心荷载作用时，基底压力按偏心受压公式计算 (1- ) (1+ ) 1、当e＜b/6时 Pmin＞0 基底压力呈梯形分布2、当e=b/6时 Pmin＝0 基底压力呈三角形分布3.、当e＞b/6时 Pmin＜0 基底产生的应力重新分布

●土的颗粒分析方法可分为筛分析法和静水沉降法●常用的粒度表示方法有：表格法、累计曲线法、三角坐标法

●土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量。●土的性质有：分散性、易变性、复杂性。●《公路土工试验规程》所列的分类标准，其分类依据为：1.土颗粒组成特征2.土的塑性指标：液限wl、塑限wp和塑性指数Ip。3.土中有机质的存在情况。●土的毛细现象是是指土能够产生毛细现象的性质。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。这种细微孔隙中的水被称为毛细水●土中的毛细水可划分为三个水带：正常毛细水带、毛细网状水带、毛细悬挂水带。●冻土现象是由冻结及其融化两种作用引起的。某些细粒土层在冻结时，往往会发生土层体膨胀，使地面隆启成丘，即所谓冻胀现象●土的冻胀机理（原因）：水冻结成冰体积膨胀。冻结时土中水分向冻结区迁移和集聚的结果。●影响冻胀的因素：1，土的因素。冻胀现象常发生在细粒土中，特别是粉土、粉质黏土和粉沙等，冻结时水分迁移集聚最为强烈，冻胀现象严重。2水的因素。当冻结区附近地下水位较高，毛细水上升高度能够达

到或接近冻结线，使冻结区能得到外部水源的不给时，将发生比较强烈的冻胀现象3，温度的因素。当气温缓慢下降，冷却强度小，但负温持续的时间较长，则就能促使未冻结区水分不断的向冻结去迁移集聚，在中形成冰夹层，出现明显的冻胀现象●分层总和法计算地基最终沉降量的基本原理与步骤（10分）。基本原理：（1）假设土层只发生竖向压缩变形，设备侧向变形，因此可用室内侧限压缩试验得到的参数（e,a,Es）计算沉降量；（2）按土的特性、应力状态及地下水位将地基可能受到的压缩层分为若干层，分别计算各分层的沉降量Si；（3）将各分层的沉降量按下式总和起来得地基最终沉降量。求解步骤：（1）计算与绘制基础中心点下地基中的自重应力与附加应力分布曲线。（2）分层计算变形量（3）确定受压层下限、计算最终沉降量。●何谓土的不均匀系数？写出其表达式并加以解释。其工程意义如何？土的不均匀系数是指工程上用来反映颗粒级配的不均匀程度的一个量，用CU或CC表示。其计算表达式为：CU=d60/d10式中：d60--小于某粒径的土粒质量占土总质量60%时的粒径，该粒径称为限定粒径；d10--小于某粒径的土粒质量占土总质量10%时的粒径，该粒径称为有效粒径。工程上，把CU<5的土看作均匀的，即级配不好，把CU>10的土看作不均匀，即级配良好。在填土工程中，可根据不均匀系数CU值来选择土料，CU较大的土，颗粒不均匀，可获得较大的密实度，也易于夯实。

●土中应力是指土体在本身重力作用下产生的自重应力。建筑物荷载或其他外荷载引起的附加应力、土中渗透水流引起的渗流应力等。自重应力是由土体自身重量所产生的应力。附加应力是由外部和在在土中产生的应力增量+-

●基础按刚度可分为柔性基础和刚性基础。柔性基础是假定基础没有任何抗弯刚度，实际工程中石不存在的。柔性基础的底面压力分布与作用的荷载分布形状相同。刚性基础是假定基础抗弯度为无穷大，在外荷载作用下，基础不变形。刚性基础的基地压力分布图形和作用的荷载大小有关●p-s曲线由三个阶段组成。1压密阶段2塑性变形阶段3破坏阶段●普朗特尔三个假设：（1）假定均质土体，并且不考虑图的重力，（2）假定基底光滑。（3）对于埋藏深度小于基础宽度的浅基础，把基地平面当成地基表面。●确定地基容许承载力三种方法？1根据载荷试验的p-s曲线来确定承载力的基本值，在经过修正确承载力设计值。2根据地基承载力理论公式确定。根据设计规范确定。●临塑荷载时指在外部荷载的作用下，地基中刚开始出现塑性变形区时，相应得的基地底底面积上所承受的荷载。临界荷载是指途中塑性区开展到不同深度时，其相应的荷载。●整体剪切破坏常发生在浅埋基础下的密沙或硬粘土等坚实地基中。局部剪切破坏常发生于中等密实砂土中。刺入剪切破坏发生在松砂及软土中。●影响土的渗透系数的主要因素（1）土的力度成分及矿物成分。土的颗粒成分大小、形状及级配影响土中孔隙大小及其形状，因而影响土的渗透性。土颗粒越粗、越浑圆、越均匀时，渗透性就大。（2）结合水膜厚度。结合水膜较厚时，会阻塞土的孔隙，减低土的渗透性。（3）土的结构构造 4.土的粘滞度5土中气体 ●临塑荷载时指在外部荷载的作用下，地基中刚开始出现塑性变形区时，相应得的基地底底面积上所承受的荷载。临界荷载是指途中塑性区开展到不同深度时，其相应的荷载。●土坡的滑动失稳的原因：1外界的作用破坏了土体内原来的应力平衡状态。2土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低，促使土坡试问破坏。●圆筒滑动面的

形式一般有三种：1坡脚园，圆弧滑动面通过坡脚。2坡面园，圆弧滑动面通过坡面某一点。3、中点园，圆弧滑动面通过坡脚以外的某一点，切园心位于中线上。

土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。

●太沙基一维渗流固结理论基本假设1.土层是均质的，饱和的；2.在固结过程中，土粒和孔隙水是不可压缩的；3、土层尽在书香产生排水固结；4、土层的渗流系数k和压缩系数a为常数；4、土层的渗透系数k和压缩系数a为常数；5、土层的压缩速率取决于自由水的排出速率，水的渗透性符合达西定律；6、外荷是一次顺势施加的；且沿深度Z为均匀分布●土压力分类：1）静止土压力2）主动土压力 3)被动土压力●郎金土压力理论的基本假定：1）挡土墙是无限均质土体的一部分，2）墙被垂直光滑，3）墙后填土面是水平面。●库伦土压力理论的基本假定：1）假定土体为均质松散土，2）挡土墙发生移动时墙后土体随挡土墙移动达到主动被动极限平衡状态，3)滑动面是通过墙角的两组平面，4）土楔是刚体。