土工试验报告

学号：0330502027 姓名：胡 昕

土工实验报告目录

三轴固结不排水剪 ....................................................................................................................... 2 三轴固结排水剪 .............................................................................................................................. 6 动三轴试验 ...........................................................................................................................................11 动单剪试验 .......................................................................................................................................... 14 共振柱试验 .......................................................................................................................................... 16 击实试验 ................................................................................................................................................ 20 界限含水量试验 ............................................................................................................................ 22 压缩实验（固结试验） ....................................................................................................... 24 土工织物力学性能测试 ....................................................................................................... 28 声波法测定土的动力参数 ................................................................................................. 31

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学号：0330502027 姓名：胡 昕

三轴固结不排水剪

试验目的：

CU试验是使试样先在某一周围压力作用下排水固结，然后在保持?不变 的情况下，增加轴向压力直至破坏。

（?1??3）~?a曲线与u~?a曲线； 1．测定

2．确定总应力强度指标Ccu,?cu,C?,??； 3．测定孔隙应力系数A，B，A； 4．测定不排水强度Cu~?3。

试验原理：

1． 正常固结土

对于正常固结土：Ccu?C??0，????cu

2．（1 ）弱超固结土：孔压下降较慢

（2）强超固结土：发生剪胀现象，强度包线并不是直线，而是一条微 弯曲线，且Ccu,C??0,Ccu?C?，????cu。

固结不排水剪试验是使试样先在某一周围压力作用下排水固结，然后，在保持不排水的情况下，增加轴向压力直至破坏。由不同围压作用得出不同应力圆，然后根据摩尔——库仑理论，求得抗剪强度参数。

三、试验仪器：

三轴压力室；

加压系统（围压加压系统、轴压加压系统）； 量测系统（孔压量测系统、体变量测系统）；

附属设备：击实筒、饱和器、切土盘、切土器及切土架、分样器、承膜筒、天平、量表、空压机。

四、试验步骤：

1．试样制备：

采用人工击实法制备土样，注意击实分5层，测定土样?，?；

2．试样抽气饱和： 使饱和度Sr>95%； 3．试样安装：

·从饱和器中取出试样，在侧面贴上7条 6mm左右湿滤纸条，底部顶部放上滤纸，再开孔隙压力阀及量管阀，使仪器底座充水排气，关阀。仪器底座放透水石，再放上湿滤纸，放置试样。

·将橡皮膜套在承膜筒内，两端向外翻出，用吸球从吸嘴吸气，使橡皮膜贴紧承膜筒内，

然后将承膜筒套在试样外，放气，翻起橡皮膜，取出承膜筒。用橡皮筋将橡皮膜下端扎紧在仪器底座上。

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·用软刷子或双手自下向上轻持久试样，以排除试样与橡皮膜之间的气泡。

·打开排水阀，使水从试样帽徐徐流出以排出管路中气泡，并将试样帽置于试样顶端，排除顶端气泡，将橡皮膜扎紧在试样帽上。

·降低排水管，吸出试样与橡皮膜之间多余水分，关排水阀。

·压力室装上，并注满水，放低排水管使其水面与试样高度齐平，测得其水面读数。

·使量管水面位于试样中心高度，升量管阀，用调压筒调整零位指示器的水银面于毛细管指示线，记下孔隙压力表初始读数，关量管阀。 ·施加围压，调整各量阀。 4．排水固结：

·用调压管先将孔压表读数调至该级围压大小，缓缓打开孔压阀，并同时放置调压管，使毛细管内水银面保持不变，测定稳定后的孔压读数，减去孔压表初始读数，为围压下起始孔压u。 ·打开排水阀，使土样在围压下固结、固结度至少应达到95%。

·固结完成后，关闭排水阀，记下排水管及孔压表读数，然后转动细调手轮，到量力环量表开始微动表示，活塞与试样接触，记下轴向变形量表读数。量力环表、垂直变形表调至零。 5．试样剪切：

·开动马达，合上离合器，测记量力环表读数及孔压表读数，剪切过程中应使零位指示器的水银面始终保持在原位。

·试样剪切出现峰值后继续剪3～5%垂直应变，读数无明显峰值，应变达15～20%后剪切停止，关闭孔压阀。

6．试验结束，拆卸试样并整理仪器。

五、试验成果计算与整理：

试验中：剪切速率：0.4mm/分； 钢环系数：m=12.0246N/0.01mm；

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排水管初读数：42.3cm；

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排水管稳定读数：34.7cm 固结下沉：0.021cm；

固结后试样高度hc=7.798cm； 孔压初读数：0 Kpa； 固结压力：?3＝400Kpa； 加?3后孔压读数：394Kpa； 孔隙水压力U1=394Kpa；B=98.75%

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Ac=11.26cm

(?1??3)f?402.72Kpa，?1f=802.719Kpa

Af?0.586，

??V1．hc?h0??1?V0?????1/3

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2/3??V2．Ac?A0??1?V0?3．Aa??????a——轴向应变，?a??hc

hcAc 1??aC?R?10A0(KPa)

4．?1??3?R——钢环变形量（0.01mm） C——钢环系数(N/0.01mm) 5．B=U1/?3，A?uB(?1??3)

6．试验表格及曲线绘制如图： 三轴剪切试验记录表

轴向变形轴向应变试样校正面积(cm)2钢环读数R0.01mm主应力差孔压（Kpa）?1??3(KPa)m?R??10Aa孔压系数A?u2B(?1??3)(Kpa)(Kpa)(0.01mm(%))0102040608010015020025030035040050060070080010000.0000.1250.2500.5000.7501.0001.2501.8752.5013.1263.7514.3765.0016.2527.5028.752压力表读数孔压u2（Kpa）(Kpa)0.003.964.5111.7616.6633.3259.78?1???3?1???311.26011.27411.28811.31711.34511.37411.40311.47511.54911.62311.69911.77511.85312.01112.17312.3400.001.802.807.2010.0018.0023.0030.0033.0034.9036.0037.0038.0039.0040.0041.0041.9043.100.00019.19829.82776.505105.989190.300242.547314.363343.596361.049370.025377.833385.508390.446395.117399.520402.695402.71900.40.51.21.73.46.113.217.820.422.42323.624.324.524.524.523.8#DIV/0!0.2090.1530.1560.1590.1770.250400.000400.000415.238396.040425.317395.490464.745388.240489.329383.340556.980366.680582.767340.220585.003270.640569.156225.560561.129200.080550.505180.480552.433174.600548.228162.720552.306161.860555.017159.900559.420159.900562.595159.900569.479166.7601.0001.0481.0751.1971.2761.5191.7132.1622.5232.8053.0503.1643.3693.4123.4713.4993.5183.415129.360.417174.440.514199.920.561219.520.601225.400.604237.280.623238.140.618240.100.615240.100.609240.100.604233.240.58610.00312.51112.50312.869 4

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σ1-σ3(kPa)σ1'/σ3'0246810121416εa(%)500400300200100043.532.521.510.500246810121416应力--应变关系图30025020015010050000246810孔压与轴向应变关系曲线1214εa(%)主应力比与轴向应变关系曲线εa(%)u(kPa)300250200150100500τ(kPa)100200300400500600700800900σ(kPa)应力摩尔圆7．试验结果： 总抗剪强度指标 有效抗剪强度指标

8．试验误差分析：

C =58.8 kpa C=30.1 kpa 'Φ=13.9 Φ=28.4 '??1）、理论上，正常固结土Ccu?0，但是在本试验中Ccu?0，主要原因在于人为误差，数据为不同的人员试验得来，所得的摩尔圆误差较大。

2）土样所用的土经过固结，有可能为超固结土。

3）实验仪器较为复杂，操作较为烦琐，故所得实验曲线较粗糙。

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