水利工程学院

土力学综合实训报告

专业：水利水电建筑工程

组员：常帅   陈龙波  史行行

               王迪   赵牛牛  赵文明

第五小组

前言

土力学基础试验是土木工程专业的一门技术基础科学。做为一门课程其任务是通过介绍土力学基础试验的基本测试技术和试验方法，使学生获得专业所必需的试验基本技能，具备解决一般土工问题的能力，并对学生进行科学研究试验能力的培养，是土木工程专业高级技术人材所必需的基本训练的一部分。
为了达到预期目的，试验课必须注意以下几方面问题：
一、试验前认真预习指导书和课本有关内容，同时应复习其它已学有关课程的有关章节，充分了解各个试验的目的要求、试验原理、方法和步骤，并进行一些必要的理论计算。一些控制值的计算工作，试验前必须做好。
二、较大的小组试验，应选出一名小组长，负责组织和指挥整个试验过程，直至全组试验报告都上交后卸任，小组各成员必须服从小组长和指导教师的指挥，要明确分工，直辖市工作，不得撤离各自的岗位。
三、试验开始前，必须仔细检查试件和各种仪器仪表是否安装稳妥，荷载是否为零，安全措施是否有效，各项准备工作是否完成，准备工作完成，要经指导教师检查通过后，试验才能开始。
四、试验时应严肃认真，密切注意观察试验现象，及时加以分析和记录，要以严谨的科学态度对待试验的每一步骤和每一个数据。
五、严格遵守实验室的规章制度，非试验中仪器设备不要乱动；试验用仪器、仪表、设备，要严格按规程进行操作，遇有总是及时向指导教师报告。
六、试验中要小心谨慎，不要碰撞仪器、仪表、试件和仪表架等。
七、试验结束后，要及时卸下荷载，使仪器、设备恢复原始状态，以后小心卸下仪器仪表、擦净、放妥、清点归还，经教师认可并把试验记录交教师签字后离开。
八、试验资料应及时整理，按时独立完成试验报告，除小组分工由别人记录的原始数据外，严禁抄袭。
九、试验报告要求原始记录齐全、计算分析正确、数据图表清楚、心得体会深刻。
十、经教师认可，试验也允许采用另外方案进行。

目录

前言

1、          土的击实试验------------------------------------------------------4

2、          土的压缩试验------------------------------------------------------8

3、          土的剪切试验------------------------------------------------------10

土力学实训报告

土力学的研究对象是不同地质年代与不同地质作用下形成的土，是专门解决工程中有关土的问题的学科。土具有松散性，土粒间没有联接或联接甚小。土粒间存在这许多孔隙，具有多孔性，在孔隙中充满水和空气，故土是由土粒，水和空气构成的三相体系。因此，对土的研究除了应用一般力学的基础基本原理外，尚需密切结合土的实际情况进行研究。在土力学中提出的一些计算方法，必须注意它的应用条件，并结合现场的勘察和土工实验测定的计算参数综合确定。

一、实验目标

本次实训，主要是让我们跟深刻的认识土的各项性质。其中，击实试验中的目的是用标准的击实方法，测定土的干密度与含水率的关系，从而确定土的最大干密度与最优含水率。其次，土的压实试验是测定试样在测荷载作用下土的变形量。最后，土的剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。通过采用几个试样，分别在不同的垂直压力P下，施加水平剪切力进行剪切，测得剪切破坏似的剪应力T。然后根据库伦定律确定土的抗剪强度指标：内膜差因数和粘结力。

二、实验过程

  击实试验

一、概述

在工程建设中，经常会遇到填土或松软地基，为了改善这些土的工程性质，常采用压实的方法使土变得密实。击实试验就是模拟施工现场压实条件，采用锤击方法使土体密度增大、强度提高、沉降变小的一种试验方法。土在一定的击实效应下，如果含水率不同，则所得的密度也不相同，击实试验的目的是测定试样在一定击实次数下或某种压实功能下的含水率与干密度之间的关系，从而确定土的最大干密度和最优含水率，为施工控制填土密度提供设计依据。

击实试验分轻型击实试验和重型击实试验两种方法。轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土，其单位体积击实功约为592.2kJ/m³；重型击实试验适用于粒径不大于20mm的土，其单位体积击实功约为2684.9kJ/m³。

二、压实原理

土的压实程度与含水率、压实功能和压实方法有着密切的关系，当压实功能和压实方法不变时，土的干密度先是随着含水率的增加而增加，但当干密度达到某一最大值后，含水率的增加反而使干密度减小。能使土达到最大密度的含水率，称为最优含水率（或称最佳含水率），其相应的干密度称为最大干密度。

土的压实特性与土的组成结构、土粒的表面现象、毛细管压力、孔隙水和孔隙气压力等均有关系，所以因素是复杂的。压实作用使土块变形和结构调整并密实，在松散湿土的含水率处于偏干状态时，由于粒间引力使土保持比较疏松的凝聚结构，土中孔隙大都相互连通，水少而气多。因此，在一定的外部压实功能作用下，虽然土孔隙中气体易被排出，密度可以增大，但由于较薄的强结合水水膜润滑作用不明显，以及外部功能不足以克服粒间引力，土粒相对移动便不显著，所以压实效果就比较差。当含水率逐渐加大时，水膜变厚、土块变软，粒间引力减弱，施以外部压实功能则土粒移动，加上水膜的润滑作用，压实效果渐佳。在最佳含水率附近时，土中所含的水量最有利于土粒受击时发生相对移动，以致能达到最大干密度；当含水率再增加到偏湿状态时，孔隙中出现了自由水，击实时不可能使土中多余的水和气体排出，而孔隙压力升高却更为显著，抵消了部分击实功，击实功效反而下降。在排水不畅的情况下，经过多次的反复击实，甚至会导致土体密度不加大而土体结构被破坏的结果，出现工程上所谓的“橡皮土”现象。

三、仪器设备

1、击实仪，有轻型击实仪和重型击实仪两类，其击实筒、击锤和导筒等主要部件（见图8-1、8-2所示）；

2、称量200g的天平，感量0.01g；

3、孔径为5mm的标准筛；

4、称量10kg的台秤，感量1g；

5、其他，如喷雾器、盛土容器、修土刀及碎土设备等。

四、操作步骤

1、将具有代表性的风干土样，对于轻型击实试验为20kg，对于重型击实试验为50kg。碾碎后过5mm的筛，将筛下的土样拌匀，并测定土样的风干含水率。

2、根据土的塑限预估最优含水率，加水湿润制备不少于五个含水率的试样，含水率依次相差为2%，且其中有两个含水率大于塑限，两个含水率小于塑限，一个含水率接近塑限。

按式（8-1）计算制备试样所需的加水量：

                          （8-1）

式中  —所需的加水量（g）；

  —风干含水率（%）；

  —风干含水率时土样的质量（g）；

  —要求达到的含水率（%）。

3、将试样平铺于不吸水的平板上，按预定含水率用喷雾器喷洒所需的加水量，充分搅和并分别装入塑料袋中静置24h。

4、将击实筒固定在底座上，装好护筒，并在击实筒内涂一薄层润滑油，将搅和的试样分层装入击实筒内。对于轻型击实试验，分三层，每层25击；对于重型击实试验，分五层，每层56击，两层接触土面应刨毛，击实完成后，超出击实筒顶的试样高度应小于6mm。

5、取下导筒，用刀修平超出击实筒顶部和底部的试样，擦净击实筒外壁，称击实筒与试样的总质量，准确至1g，并计算试样的湿密度。

6、用推土器将试样从击实筒中推出，从试样中心处取两份一定量土料（轻型击实试验为15~30g，重型击实试验为50~100g）测定土的含水率，两份土样的含水率的差值应不大于1%。

五、成果整理

1、按式（8-2）计算干密度：

                                        （8-2） 

式中  —干密度（g/cm³），准确至0.01g/cm³；

  —密度（g/cm³）；

  —含水率（%）。

2、按式（8-3）计算饱和含水率：

                               （8-3）

式中  —饱和含水率（%）；

其余符号同前。

3、以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线及饱和曲线，干密度与含水率的关系曲线上峰点的坐标分别为土的最大密度与最优含水率，如不连成完整的曲线时，应进行补点试验。

4、轻型击实试验中，当试样中粒径大于5mm的土质量小于或等于试样总质量的30%时，应对最大干密度和最优含水率进行校正。

（1）按式（8-4）计算校正后的最大干密度：

                                    （8-4）

式中   —校正后试样的最大干密度（g/cm³）；

    —粒径大于5mm土粒的质量百分数（%）；

   —粒径大于5 mm土粒的饱和面干比重，饱和面干比重是指当土粒呈饱和面干状态时的土粒总质量与相当于土粒总体积的纯水4℃时质量的比值。

（2）按式（8-5）计算校正后的最优含水率

                                     （8-5）

式中  —校正后试样的最优含水率（%）；

—击实试样的最优含水率（%）；

—粒径大于5mm土粒的吸着含水率（%）；

其余符号同前。

5、试验记录

击实试验记录见表8-1

土的压缩试验

一、目的和要求

测定土体的压缩变形与荷载的关系。

二、实验原理

1.         室外观测法（观测沉降）

2.       实验室测试法

三、实验装置

1.       DGY—ZH 1.0型杠杆式压缩仪，杠杆比为1∶12

a.         压缩容器：环刀，截面积F=30，直径=61.8mm，高H=20mm。

b.         百分表。

c.         砝码：0.125，0.313，0.625，1.25，2.5，5，10。

d.         台架主体：杠杆装置，加压框架。

2.       天平：称量500g，感量0.01g。

3.       其它设备：秒表，削土刀，浅盘，铝盒等。

四、实验步骤

1. 试验前准备工作

a. 试样制备：取代表土样风干、碾碎、过2mm筛，然后称料0.5Kg，加水拌和并焖料24小时。称取环刀质量。

b. 击样：用击样法将拌制好的土样制成试样。

c. 取样：用环刀在试样上进行取样，刀口向下，边削边压，使土体充满环刀并削去多余土样，称环刀及土样的总质量。

e. 计算初始密度，测量剩余土样的初始含水量。

f. 调整仪器平衡锤，使杠杆保持平衡。

2. 试验操作步骤

a. 在压缩容器内依次放入护环、透水石乙、定位环、滤纸、透水石甲、传压活塞。

b. 拉上加压框架，调节横梁上接触螺钉，使之与传压活塞接触（不要压紧），装上百分表，并使测杆压缩5mm，预加1.0，使压缩仪各部分紧密接触，将百分表调零。

c.       去掉预压荷载，立即加第一级荷载，加砝码时，立即启动秒表。

d.       加荷等级一般为5级，依次加载。每级荷载加上后，每隔30分钟记录百分表读书一次（读红色读数精确至0.01mm）。若两次读数变化小于0.01mm时，可认为沉降稳定，允许加次级荷载。按此步骤逐级加压，直至试验结束。荷载等级如荷载等级表所示。

   e.  试验结束后，迅速卸下砝码，小心拆除仪器并擦净，需要时，测压缩后土样的含水量和密度。

五、试验结果整理及分析

1.         初始孔隙比的计算：   （=2.72g/）

2.         单位沉降量的计算：=    （为百分表读数，表示在

该级荷载下的仪器变形量，=20mm）

3.         各级荷载下试样变形稳定后的孔隙比的计算：

4.         某一级荷载范围内的压缩系数的计算：   （）

5.         某一级荷载压缩范围内的压缩模量的计算：   （）

6.         作空隙比和压力关系曲线。

附表：                                荷载等级表

压缩试验记录表

  直接剪切试验

一、概述

直接剪切试验就是直接对试样进行剪切的试验，简称直剪试验，是测定土的抗剪强度的一种常用方法，通常采用4个试样，分别在不同的垂直压力下，施加水平剪切力，测得试样破坏时的剪应力，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角和粘聚力。

二、仪器设备

1、直剪仪。采用应变控制式直接剪切仪，如图所示，由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计以及位移量测系统等组成。加压设备采用杠杆传动。

2、测力计。采用应变圈，量表为百分表。

3、环刀。内径6.18cm，高2.0cm。

4、其他。切土刀、钢丝锯、滤纸、毛玻璃板、凡士林等。

三、操作步骤

1、将试样表面削平，用环刀切取试件，测密度，每组试验至少取四个试样，各级垂直荷载的大小根据工程实际和土的软硬程度而定，一般可按100kPa，200kPa，300kPa，400kPa（即1.0 kg/cm²，2.0 kg/cm²，3.0 kg/cm²，4.0 kg/cm²）施加。

2、检查下盒底下两滑槽内钢珠是否分布均匀，在上下盒接触面上涂抹少许润滑油，对准剪切盒的上下盒，插入固定销钉，在下盒内顺次放洁净透水石一块及湿润滤纸一张。

3、将盛有试样的环刀平口朝下，刀口朝上，在试样面放湿润滤纸一张及透水石一块，对准剪切盒的上盒，然后将试样通过透水石徐徐压入剪切盒底，移去环刀，并顺次加上传压板及加压框架。

4、在量力环的安装水平测微表，装好后应检查测微表是否装反，表脚是否灵活和水平，然后按顺时针方向徐徐转动手轮，使上盒两端的钢珠恰好与量力环按触（即量力环中测微表指针被触动）。

5、顺次小心地加上传压板、钢珠，加压框架和相应质量的砝码（避免撞击和摇动）。

6、施加垂直压力后应立即拔去固定销（此项工作切勿忘记）。开动秒表，同时以每分钟4~12转的均匀速度转动手轮（学生可用6转/分），转动过程不应中途停顿或时快时慢，使试样在3~5分钟内剪破，手轮每转一圈应测记测微表读数一次，直至量力环中的测微表指针不再前进或有后退，即说明试样已经剪破，如测微表指针一直缓慢前进，说明不出现峰值和终值，则试验应进行至剪切变形达到4mm（手轮转20转）为止。

7、剪切结束后，吸去剪切盒中积水，倒转手轮，尽快移去砝码，加压框架，传压板等，取出试样，测定剪切面附近土的剪后含水率。

8、另装试样，重复以上步骤，测定其它三种垂直荷载（200kPa，300kPa，400kPa）下的抗剪强度。

四、成果整理

1、1、按式（7-1）计算抗剪强度：

                                 （7-1）

式中  R—量力环中测微表最大读数，或位移4mm时的读数。精确至0.01mm。

C—量力环校正系数，（N/mm²/0.01mm）。

2、2、按式（7-2）计算剪切位移：

                          （7-2）

式中  0.2 —手轮每转一周，剪切盒位移0.2mm；

       n—手轮转数。

3、3、制图

（1）以剪应力为纵坐标，剪切位移为横坐标，绘制剪应力与剪切位移的关系曲线，如试验图7-2所示。取曲线上剪应力的峰值为抗剪强度，无峰值时，取剪切位移4mm所对应的剪应力为抗剪强度。

（2）以抗剪强度为纵坐标，垂直压力为横坐标，绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线（图7-3），直线的倾角为土的内摩擦角，直线在纵坐标上的截距为土的粘聚力。

记录数据与图

三、试验体会与感想

为期一周的报关与报检实务实训终于要结束了，虽然只有一周时间，但课程充实，我收获的知识也甚多。学习了报关，报检，知道其主要的工作流程，让我对这方面有着更深一步的了解。在这周时间，我们主要学习了填写报关单，而填写报关单是需要一丝不苟地对待的工作，有哪处地方出错，可能会导致商品不能进出境，在填写报关单时，很多地方都需要去注意的。

第二篇：土力学实验报告填写说明

土力学实验报告填写说明

有4个表格，每个表格选取一定量数据填入报告里（4页表格），

每页填一个表。                                  

其余说明如下。最后一页纸写心得体会，写半页纸即可。

周四交。