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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土工试验报告
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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