土力学实验报告 2.doc

PAGE PAGE 2 侧限压缩试验 目的 1、掌握采用侧限压缩试验测定土的压缩系数的方法，并根据实验数据绘制孔隙比与压力的关系曲线 2、根据求得的压缩系数评定土的压缩性 二、原理 土的压缩性是指土体在压力作用下体积缩小的性能。实验研究表明，在一般压力（100mpa-600mpa）作用下，土的压缩可以认为只是由于土中孔隙体积的缩小所致（此时孔隙中的水或气体将被部分排出），至于土粒与水两者本身的压缩性则极微小，可不考虑。 实验中，土的压缩量与作用在土样上的荷载及土质有关。在相同的荷重作用下，软土的压缩量较大，而坚密的土压缩量小；又如在同一土样上，压缩量随着荷重的加大而增加。因此，可以在同一种土样上施加不同的荷载，一般分级不宜过大，可取100kpa、200kpa、300kpa、400kpa。 三、仪器设备 1、小型固结仪：包括压缩容器和加压设备两部分，环刀（内径Ф61.8mm，高20mm，面积30cm2），单位面积最大压力4kg/cm2. 2、杠杆比1：12。 3、百分表：量程10mm，精度0.01mm。 4、其他：天平，秒表、方玻璃板、滤纸、秒表、烘箱、切土刀、修土刀、凡士林、仪器等。 四、操作步骤 1、用取土器从实验用土中取下一块土，将环刀刀口向下放在原状土或人工制备的扰动土上，切取原状土样时应与天然状态时垂直方向一致。 2、小心边压边削，注意避免环刀偏心入土，应使整个土样进入环刀并凸出环刀为止，然后用修土刀将两端余土削去修平，擦净环刀外壁。 3、测定土样的质量，记录数据 4、在固结仪的固结容器内装上带有试样的切土环刀（刀口向下），在土样两端应贴上洁净而润湿的滤纸，放上透水石，然后放下量表导杆和加压上盖使各部分密切接触，保持平稳。 5、检查各部分连接处是否转动灵活；目测上杠杆水平时，将装有土样的压缩部件放到框架内上横梁下，直至压缩部件之球柱与上横梁压帽之圆弧中心微接触。 6、横梁与球柱接触后，插入活塞杆，装上测微表，使百分表表脚接触活塞杆顶面，将百分表上的长针调整到零，读百分表初读数。 7、加载等级：按教学需要本次试验定为100kpa、200kpa、300kpa、400kpa四级。加砝码时要注意安全，防止砝码放置不稳定而受伤。 8、每级荷载第一次读数经10分钟记下百分表读数，读数精确到0.01mm，以后每隔5分钟记一次，大约3次以后压缩量稳定，然后再施加下一级荷载，以此类推直到第四级荷载施加完毕，记录百分表读数R1、R2、R3、R4。 9、再开始每级卸载，每级荷载经大约5分钟记一次即可，然后再卸载下一级荷载，记录百分表读数R4’、R3’、R2’、R1’。 9、试验结束后，必须先卸下百分表，然后卸掉砝码，升起加压框架，移出压缩仪器，取出试样后将仪器擦洗干净。 五、成果整理及计算 1、基础数据 土样 压缩量/0.01mm 1 2 3 100kpa 10min 57.0 59.2 59.0 15 min 60.0 64.2 63.0 20 min 64.0 68.4 66.5 200kpa 10 min 97.1 94.0 91.0 15 min 99.4 96.5 93.0 20 min 100.1 99.0 95.0 300kpa 10 min 117.0 115.0 112.0 15 min 118.5 117.2 113.5 20 min 119.5 118.0 114.0 400kpa 10 min 130.0 128.0 125.0 15 min 131.0 128.5 125.4 20 min 131.4 128.7 125.6 300kpa 5 min 130.5 128.0 124.2 200kpa 5 min 128.8 127.0 121.8 100kpa 5 min 123.0 122.3 114.6 0kpa 5 min 98.0 102.0 96.8 取W=0.25、G=2.7、S仪0=0.08mm、S仪1=0.16mm、S仪2=0.20mm、S仪3=0.23mm、S仪4=0.25mm 2、待测数据 a、各级荷载下的百分数稳定读数与初读数之差，即为该级荷载下的总变形量S总i（mm） 。 b、计算各级荷载作用下的土样稳定变形量St（mm）。 c、计算土样的初始孔隙比e0。 d、计算土颗粒高度hg（mm）。 e、计算各级荷载下土样变形稳定后的孔隙比。 f、绘制出e-p曲线和e-lgp曲线，并分别求出100-200kPa的压缩系数、压缩模量、体积压缩系数以及压缩指数和回弹指数。并根据所得压缩曲线按照卡萨格兰德的方法推求其先期固结压力。 3、数据处理 土样 Si/mm 1 2 3 100kpa 0.480 0.522 0.505 200kpa 0.801 0.790 0.750 300kpa 0.965