土力学与地基基础-课件.ppt

1、土力学与地基基础昆明冶金高等专科学校冶矿学院地质教研室主 讲人:王 雅 丽 刘玉英 土力学与地基基础实验教学实验教学的总体安排实验教学的总体安排 实验教学穿插于理论教学间，在学完相关的理论知识后进行。实验教学穿插于理论教学间，在学完相关的理论知识后进行。在教师的指导下，以学生的自我操作、练习为主完成所安排的实在教师的指导下，以学生的自我操作、练习为主完成所安排的实验项目。验项目。学生通过实验加深对所学知识的理解、提高学生应用知识的能力。学生通过实验加深对所学知识的理解、提高学生应用知识的能力。指导教师对其实验操作、实验结果进行评定。指导教师对其实验操作、实验结果进行评定。实验教学的主要内容实验

2、教学的主要内容 一一 土的物理性质土的物理性质实验实验二、二、土的物理状态实验土的物理状态实验三、土的压缩实验三、土的压缩实验四、土的剪切实验四、土的剪切实验实验五土的固结试验实验五土的固结试验一、实验目的：一、实验目的：测定土样在有侧限与轴向排水条测定土样在有侧限与轴向排水条件下，孔隙比与压力的关系，绘制压缩曲线，用件下，孔隙比与压力的关系，绘制压缩曲线，用以计算土的压缩系数、压缩模量、压缩指数、回以计算土的压缩系数、压缩模量、压缩指数、回弹指数、固结系数以及原状土的先期固结压力。弹指数、固结系数以及原状土的先期固结压力。二、实验方法：实验方法：侧限压缩实验、侧限压缩实验、本试验方法适用于本

3、试验方法适用于饱和的粘性土。当只进行压缩时，允许用于非饱和土。饱和的粘性土。当只进行压缩时，允许用于非饱和土。三、仪器设备三、仪器设备 1轻便固结仪：杠杆比1：12；固结容器（见图）。2环刀：内径6.18cm,高2cm，体积60 cm2。3透水石：直径68cm,高1cm2cm。4量表：量距10mm,精度0.01mm。5天平：感量0.1g和0.01g，最大称.1000g和200g。6刮土刀、钢丝锯、玻璃片等。轻便固结仪 四、操作步骤四、操作步骤 1、环刀取土：取原状土（取土方向应与天然受荷方向一致），在环刀内壁涂一薄层凡士林，刀口向下放在土样上，然后用钢丝锯将土样修成略大于环刀直径的土柱，环刀垂

4、直下压，边压边修，直至土样伸出环刀为止，再削去两端余土，刮平（不得在土面上反复刮）。取环刀两侧余土测定含水量和土粒比重，并擦净环刀外壁，盖上玻璃盖。2、量环刀加土总质量，准确至0.1g，计算土的密度。3、在固结容器内放置护环、较大透水石和薄型滤纸，将带有土样的环刀装入护环内，放入导环、土样上依次放入薄型滤纸、透水石和加压上盖，并将固结容器置于加压框正中，使加压上盖与加压框架中心对准，安装百分表。注：滤纸和透水石的湿度应接近于土样的湿度。4施加1KPa的预压力，使土样与仪器上下各部件之间接触。然后调量表，使其伸长距离不小于5mm，指针读数为0。5确定需要施加的各级压力，压力等级宜为12.5、25

5、、50、100、200、400、800、1600、3200kPa。第一级压力的大小应视土的软硬程度而定，宜用12.5、25kPa或50kPa。最后一级压力应大于土的自重压力与附加力之和。只需要测定压缩系数时，最大压力应不小于400kPa。6记录量表读数。需要测定沉降速率、固结系数时，施加每一级压力后宜按下列时间顺序记下量表读数：6s、15s、1min、2min15s、4min、6min15s、9min、12 min15s、16min、20 min15s、23h、24h到稳定沉降。沉降稳定的标准为量表读数的变化不超过0.01mm/h。4施加1KPa的预压力，使土样与仪器上下各部件之间接触。然后调

6、量表，使其伸长距离不小于5mm，指针读数为0。5确定需要施加的各级压力，压力等级宜为12.5、25、50、100、200、400、800、1600、3200kPa。第一级压力的大小应视土的软硬程度而定，宜用12.5、25kPa或50kPa。最后一级压力应大于土的自重压力与附加力之和。只需要测定压缩系数时，最大压力应不小于400kPa。6记录量表读数。需要测定沉降速率、固结系数时，施加每一级压力后宜按下列时间顺序记下量表读数：6s、15s、1min、2min15s、4min、6min15s、9min、12 min15s、16min、20 min15s、23h、24h到稳定沉降。沉降稳定的标准为量

7、表读数的变化不超过0.01mm/h。五、注意事项五、注意事项 1注意放置压缩容器的顺序：护环、较大透水石、滤纸、环刀加土样刀口向下、滤纸、导环、较小透水石、传压板。2检查加压设备是否稳固灵敏、位置是否正确，轻轻抬起杠杆，将装好的压缩器放在加压台正中，使加压横梁的钢珠与传压板紧密接触，再装上百分表。3在加荷载同时启动秒表，在加荷需轻放，不要冲击，以免使土样受到额外压力而变形和砝码坠落伤人。4、注意百分表读数方法，百分表的量程是0-10mm,大表盘上每格为0.01mm,大表针转一周为1 mm。读表盘中的红数字。小表盘上每格为1mm。5、第四级卸荷加完时注意：首先杠杆下的丝杠将杠杆顶起，然后再卸下砝

8、码，取出压缩容器中的土样。并将压缩器中的土清理干净且装配好。六、成果整理六、成果整理（一）计算初始孔隙比e0 式中：w0-压缩前试样的含水量；Gs-土粒的比重；P0-压缩前试样的密度（g/cm3）；Pw-水的密度（g/cm3）。1)1(000ppGwews（二）计算各级压力下试样固结稳定后的单位沉降量 式中：Si-某级压力下的单位沉降量（mm/m）；h0-试样的超始高度，好环刀高度。hi-某级压力下试样固结稳定后的试样变形量（mm）（等于该级压力下固结稳定读数减去仪器变形量）；3010hhSii（三）计算各级压力下试样固结稳定后的孔隙（三）计算各级压力下试样固结稳定后的孔隙比比 式中：hi-压

9、力作用下试样的变形量（mm）。（四）绘制（四）绘制ep压缩曲线（图压缩曲线（图6）iihheee0001（五）计算某一压力范围内的压缩系数（五）计算某一压力范围内的压缩系数 （mm2/N）式中：e1、e2-分别为P1、P2时相应孔隙比；P1、P2-固结压力（N/mm2）。评价土的压缩性高低，用求得的压缩系数。（六）计算某一压力范围内的压缩模量（六）计算某一压力范围内的压缩模量ES （N/mm2）1221ppeeavvsaeE01 七、预习思考题七、预习思考题 1、测定土的压缩系数、压缩模量有什么工程意义？2、如何判定土的压缩性质？它有什么实际意义？3、就你知土的压缩还有那几种试验？试举出例说明？压缩实验记录表（一）压缩实验记录表（一）P1 N/mm2P2 N/mm2经过时间读数经过时间读数经过时间读数经过时间读数变形量h1(mm)变形量h1(mm)单位变形量(mm/m)单位变形量(mm/m)压缩试验记录表（二）压缩试验记录表（二）含水量（%）实验前实验后试样面积Amm2试样起始高h0mm密度P（N/mm2）初始孔隙比e0土粒比重dS土样压缩性压力P（N/mm2）试样变形量(mm)h1孔隙比ee=e1e2p=p2p1压缩系数（mm2/N）e/p压缩模量(N/mm2)ES（1e0）/