1、.：.；第四章 土的力學性質一 擊實實驗擊實使土變密實，強度提高原理：施加能量，使土重新陳列。粗粒土：咬合力現場施工：分層填土，分層夯壓。壓實區域重疊細粒土：分子引力最大干密度，最優含水率的概念要素：水水少水多都不好，到達最優含水率擊實功在一定限制內，擊實功大，最大干密度大，最優含水率小壓實機械土粒級配的影響擊實實驗類型輕型擊實：20mm重型：40制樣干法： 1)試樣風干或在低于50 溫度下烘干，將土碾碎，過篩。2)按試樣的塑限估計最優含水率，在最優含水率附近相差約2%的含水率制備至少5個，其中2個含水率大于塑限、2個小于塑限、1 個接近塑限。3)灑水拌和均勻，靜置備用。高塑性黏性土靜置時間不

2、得小于24h，低塑性黏性土不應小于12h。2濕法：過篩后風干到至少五個含水率擊實分3次或5次倒入筒中，每次按規定次數擊實。算好擊實后試樣高，擊完后余土高。刮平測含水率和密度公式單向固結實驗原理土體的緊縮由孔隙減少產生；飽和土的緊縮需求一定時間滲流固結有效應力原理：1.飽和土體內總應力等于有效應力和孔隙水壓力之和，其間關系總是滿足： =+2.有效應力決議土的變形緊縮與強度先期固結壓力：土在地質歷史上曾經受過的最大固結壓力。先期固結壓力與上覆土層自重的比較：超固結土，正常固結土，欠固結土緊縮性目的：緊縮系數： 緊縮模量： 緊縮指數： 實驗步驟：1裝試樣：切好的環刀，外涂凡士林，刀口向下。2在容器內

3、依次放上底板、潮濕的濾紙和透水石，然后放入加壓導環和傳壓活塞。調整杠桿使之程度。3施加預壓：為確保緊縮儀各部位接觸良好，施加1kPa的預壓荷重，裝好百分表，然后調整量表讀數至零處。4去掉預壓荷載，立刻加第一級荷載并開動秒表，荷重等級普通為50、100、200、300、400kPa。5實驗終了后迅速撤除儀器各部件，取出試樣，必要時測定實驗后的含水率。留意：1如系飽和試樣，應在施加第一級荷重后，立刻向緊縮容器注滿水。如系非飽和試樣，需用濕棉紗圍住加壓蓋板周圍，防止水分蒸發。2推導這個，看需求哪些目的。推導公式假設固體體積不變并且為1，有 。 ，也就是說，由，可以推出 可以推出規范公式。緊縮模量的推

4、導類似直接剪切實驗：土經常由于受剪而產生破壞，強度問題普通是指抗剪強度問題與強度有關的三類工程問題：邊坡穩定，地基承載力，擋土構造的土壓力強度目的： c, c:水膜與相鄰土粒的分子引力，膠結物膠結：砂粒間摩擦阻力和鎖固作用實驗步驟：制樣：1.將環刀內側涂上一層凡士林，刀刃相下放在土樣上。2.用刮土刀將環刀均勻壓入土樣，高出環刀上沿1-2mm為宜，然后用鋼絲鋸和刮土刀將土樣兩端刮平。開場實驗1.對準上下剪切盒，插上銷釘，下放濾紙，透水石，將土樣放入盒內。2.試樣裝好后，轉動手輪，使上盒前端與測力計接觸。依次加上加壓蓋、鋼珠、加壓架。記下初始讀數3.根據實驗設計施加垂直壓力，注水，假設非飽和，包上

5、濕棉花。4.施加垂直荷載后，立刻拔去銷釘開動秒表，以0.8mm/min的速率剪切土樣5.當百分表讀數不變或后退，繼續剪切至4mm。假設測力計百分表無峰值，剪切至6mm6.實驗終了后，測定含水率。實驗方法快剪：還沒有來得及固結就被快速剪壞剪壞固結快剪：充分排水之后快速剪壞慢剪：充分排水后慢速剪壞三個實驗得出的強度目的不同如何選擇：土的浸透性，現場的排水條件，施工的快慢進度，三軸實驗：直剪實驗的缺陷，三軸實驗模擬實踐的受力形狀實驗方法：兩個階段：加圍壓，加軸壓不固結不排水：施加圍壓和施加軸壓的時候都不排水固結不排水：施加圍壓排水，施加軸壓不排水固結排水：從始至終排水無側限抗壓實驗制樣：試件直徑和高

6、度應與重塑筒直徑和高度一樣，普通直徑為4050，高為100120.試件高度與直徑之比應大于2，按軟土的軟硬程度采用2.02.5。開場實驗1.將切削好的試件立刻稱量，準確至0.1g。同時取切削下的余土測定含水率。用卡尺丈量其高度及上、中、下各部位直徑，計算其平均直徑Do。2.在試樣兩端抹一薄層凡士林，如為防止水分蒸發，試件側面也可抹一層薄凡士林。3.將制備好的試件放在應變控制式無側限抗壓強度儀下加壓板上，轉動手輪，使其與上加壓板剛好接觸，調測力計百分表讀數為零點。4.以軸向應變1%/min3%/min的速度轉動手輪0.060.12/min，使實驗在820min內完成。5.應變在3%發前，每0.5

7、%應變記讀百分表讀數一次；應變達3%以后，每1%應變記讀百分讀數一次。6.當百分表到達峰值或讀數到達穩定，再繼續剪3%5%應變值即可停頓實驗。如讀數無穩定值，那么軸向應變達20%時即可停頓實驗。7.實驗終了后，迅速反轉手輪，取下試件，描畫破壞情況。8.假設需測定靈敏度，那么將破壞后的試件去掉外表凡士林，再加少許土，破壞其構造，放入重塑筒內，與重塑前尺寸相等，然后立刻反復實驗步驟進展實驗。CBR實驗按擊實所得最正確含水量制備CBR試件;1稱量試筒本身質量m1，將試筒固定在底板上，放入墊塊、濾紙，安上套環。2將試料按規定的層數和每層擊數擊實，求試料的最大干密度和最正確含水量。3將其他3份試料按最正

8、確含水量制備三個試件。試料加水浸潤時間，重粘土不少于24h，輕粘土12h，砂土1h，天然砂礫2h，取料測定每個試件的含水量。4取備好的試料分3-5次倒入筒內視最大粒徑而定，五層法時每層試樣約900g細粒土-1100g粗粒土；按三層法，每層試樣1700g左右。其量應使擊實后試件高出1/3筒高1-2mm。擊實時錘應自在垂直落下，錘跡均勻分布于試樣外表上。擊實時每層外表應“拉毛。大試筒擊實后，試樣不宜高出筒高5mm。5修平擊實試件，稱取試筒和試樣的質量m2。試件頂面加承載板浸水四晝夜；試件加了承載板以后試筒的頂面，離水面的高度應堅持在大約25mm以上。泡水測膨脹量步驟：1在試件外表放一張好濾紙，安裝

9、多孔板和荷載板，試件放入干水槽中，用拉桿將模具拉緊，安裝百分表，讀取初讀數。2向槽內放水，浸沒試件頂部，堅持水面在試件頂上約25mm，泡水4晝夜。3泡水終了，讀取百分表終讀數，計算膨脹量4取出試件，靜置15min排水，卸去附加荷載、多孔板、底板、濾紙，并稱量m3。做貫入實驗：1試件放在路強儀升降臺上，使貫入桿與試件頂面全面接觸，放上荷載板。2先在貫入桿上施加45N荷載，然后將測力和測變形的百分表的指針調至零點。3加荷使貫入桿以1-1.25mm/min的速度壓力試件，記錄測力計內百分表某些整讀數如20，40，60時的貫入量，使貫入量為25010-2mm時有5個以上讀數。總貫入量應超越7mm;概述

10、土的構成：物理風化，化學風化，生物風化三相組成：固液氣固態：無機礦物原生礦物巖漿冷凝構成，次生礦物，有機質液相：氣態，液態水礦物顆粒的水，礦物外表的水，固態水結合水：強弱自在水：毛細水，重力水物理性質目的：三大實驗目的：密度，比重，含水率含水率實驗：原理： 烘干法：各類土質酒精法：不適宜有機質,含鹽量較多的土，重黏土粘粒占比很大比重法：只適宜砂土密度實驗環刀法，蠟封法，灌砂法，灌水法比重實驗比重公式： ?？梢粤私鉃榘⒒椎略?，排水體積等于物體所占的體積，也就是物體所遭到的浮力。比重瓶法：1、將比重瓶烘干，將15g烘干土裝入100mL比重瓶內假設用50mL比重瓶，裝烘干土約12g，稱量。2、為

11、排出土中空氣，將已裝有干土的比重瓶，注蒸餾水至瓶的一半處，搖動比重瓶，土樣浸泡20h以上，再將瓶在砂浴中煮沸，煮沸時間自懸沸騰時算起，砂及低液限黏土應不少于30min，高液限黏土應不少于1h，使土粒分散。留意沸騰后調理砂浴溫度，不使土液溢出瓶外。3、如系長頸比重瓶，用滴管調整液面恰至刻度處以彎月面下緣為準，擦干瓶外及瓶內壁刻度以上部分的水，稱瓶、水、土總質量。如系短頸比重瓶，將純水注滿，使多余水分自瓶塞毛細管中溢出，將瓶外水分擦干后，稱瓶、水、土總質量，稱量后立刻測出瓶內水的溫度，準確至0.5。4、根據測得的溫度，從已繪制的溫度與瓶、水總質量關系曲線中查得瓶水總質量。5、如系砂土，煮沸時砂粒易

12、跳出，允許用真空抽氣法替代煮沸法排出土中空氣。6、對含有某一定量的可溶鹽、不親性膠體或有機質的土，必需用中性液體如煤油測定，并用真空抽氣法排出土中氣體。真空壓力表讀數宜為100kPa，抽氣時間1-2h直至懸液內無氣泡為止等于與土同等體積的水的質量減去同體積土的質量也就是干土的質量浮稱法分母，指試樣被稱出來的質量，根據受力平衡，實踐分量=浮力+被稱出來的質量。所以浮力等于。浮力法： 為在水里的金屬網籃和試樣的總質量，是金屬網籃的浮力質量，根據受力平衡，分母相減只剩下試樣的浮力。留意這個方法能直接稱出浮力，和浮稱法不一樣。虹吸法：指的是量筒中的水，指晾干后殘留的水。分母指的是土中固體排水的質量，也

13、就是浮力。顆粒分析實驗大于0.075mm的土粒采用篩分法，反之用沉降分析法密度計法，移液管法。斯篤克斯定律：土靠自重下沉，越重下沉速度越快劃分粒組：恣意劃分和性量變化劃分粒度成分表示方法：表格法，累計曲線法，三角坐標法。相對密度實驗最大孔隙比測定：1取代表性試樣1.5kg，充分風干或烘干，用手搓揉或用木棒在橡皮板上碾散，并拌和均勻。2將錐形塞桿自漏斗下口穿入，并向上提起，使錐體堵住漏斗口一并放入體積1000mL的量筒中，使其下端與量筒底相接。3稱取試樣700克，準確至1克，均勻倒入漏斗，將漏斗與塞桿同時提高，挪動塞桿使錐略分開管口，管口應經常堅持高出砂面約1-2厘米，使試樣漸漸均勻分布地落入量

14、筒中。4試樣全部落入量筒后，取出漏斗與錐形塞，用砂面修平，勿使量筒振動，然后測讀砂樣體積，估讀至5立方厘米。5以手掌或橡皮塞堵住筒口，將量筒倒轉，然后迅速轉回原來位置，如此反復幾次，記下體積的最大值，估計至立方厘米。6取上述兩種方法測得的較大體積值，計算最大孔隙比。最小孔隙比實驗：1 取代表性試樣4公斤，充分風干或烘干，用手搓揉或用木棒在橡皮板上碾散，并拌和均勻。2分三次倒入容器進展振擊，先取上述試樣600-800克其數量應使振擊后的體積略大于容器容積的1/3，倒入1000立方厘米容器內，用振動儀以每分鐘個各150-200次的速度拍打容器兩側，并在同一時間內，用擊錘于試樣外表每分鐘擊20-60

15、次，直至砂樣體積不變為止，普通約5-10分鐘，拍打時要有足夠的力量使試樣處于振動形狀，振擊實，粗砂可用少擊數，細砂運用較多擊數。3按上述步驟進展第二次振動和錘擊，第三次加土時應加套環。4最后一振畢，取下環套，用修土刀齊平容器頂面削去多余試樣，稱重，準確至1克，計算其孔隙比。液塑限實驗含水率對于土的形狀有很大的影響塑性大?。核苄灾笖?不帶百分號液性指數： 液塑限結合測定法液塑限結合測定法1取有代表性的天然含水量或風干土樣進展實驗。過0.5mm的篩。2每個盛土皿中放大約200g土樣，參與不同數量蒸餾水，土樣的含水量分別控制在液限，略大于塑限。和二者的中間形狀b點。用調土刀調勻，蓋上濕布，放置18h以上。3將制備的土樣充分攪拌均勻，分層裝入盛土杯中，用力壓密，使空氣逸出。用調土刀反復壓實。試杯裝滿后，刮成與杯邊齊平。4調平儀器，接通電源，翻開開關，提起錐體，錐頭上涂少許凡士林。5將裝好土樣的試杯放在結合測定儀升降座上，轉動升降旋鈕，待錐尖剛與土樣外表接觸時停頓升降，錐體立刻自行下沉，經5秒時，試錐自動停頓下沉，讀數窗顯示錐入深度h1。6改動錐尖與土接觸位置錐尖兩次錐入位置間隔 不小于1cm，反復3、4步驟，得錐入深度h2，要求h1、h2允許誤差