高等学校土木工程专业卓越工程师教育培训计划系列规划教材 土力学实验PDF电子书下载

第1篇 基础知识 3

1 土力学试验基础知识 3

1.1 土力学试验的意义和试验项目 3

1.1.1 土力学试验的意义 3

1.1.2 土力学试验项目 3

1.2 土样采集和土的分类 5

1.2.1 取土方法 5

1.2.2 影响取土质量的因素 5

1.2.3 取土质量等级 5

1.2.4 土的工程分类 6

1.2.5 土样状态描述 6

1.2.6 土样的要求与管理 6

1.3 土样制备 8

1.3.1 土样预备程序 8

1.3.2 扰动土试样制备 8

1.3.3 原状土试件制备 9

1.3.4 试件饱和 9

1.3.5 计算 10

1.4 试验成果的分析整理方法 11

1.4.1 数据整理的目的和原则 11

1.4.2 数据舍弃标准 12

1.4.3 土性指标的统计分析和取值 12

1.4.4 试验数据的有效位数 14

第2篇 基础试验 17

2 密度试验 17

2.1 环刀法 17

2.1.1 适用范围 17

2.1.2 仪器设备 17

2.1.3 操作步骤 17

2.1.4 结果整理 17

2.1.5 试验记录 18

2.1.6 注意事项 18

2.2 蜡封法 18

2.2.1 适用范围 18

2.2.2 仪器设备 19

2.2.3 操作步骤 19

2.2.4 结果整理 19

2.2.5 试验记录 19

2.2.6 注意事项 19

2.3 灌砂法 20

2.3.1 适用范围 20

2.3.2 仪器设备 20

2.3.3 仪器标定 21

2.3.4 试验步骤 22

2.3.5 结果整理 22

2.3.6 试验记录 23

2.3.7 注意事项 23

3 含水率试验 24

3.1 概述 24

3.2 烘干法 24

3.2.1 适用范围 24

3.2.2 仪器设备 24

3.2.3 操作步骤 24

3.2.4 结果整理 25

3.2.5 试验记录 25

3.3 酒精燃烧法 25

3.3.1 适用范围 25

3.3.2 仪器设备 25

3.3.3 操作步骤 25

3.3.4 结果整理 26

3.3.5 试验记录 26

3.4 含水率试验中应注意的问题 26

4 土粒比重试验 28

4.1 概述 28

4.2 比重瓶法 28

4.2.1 适用范围 28

4.2.2 仪器设备 28

4.2.3 比重瓶校准 28

4.2.4 试验步骤 29

4.2.5 结果整理 29

4.2.6 试验记录 30

4.2.7 注意事项 30

4.3 浮称法 31

4.3.1 适用范围 31

4.3.2 仪器设备 31

4.3.3 试验步骤 31

4.3.4 结果整理 31

4.3.5 试验记录 32

4.4 土颗粒的平均比重 32

5 颗粒分析试验 33

5.1 概述 33

5.2 筛析法 34

5.2.1 适用范围 34

5.2.2 仪器设备 34

5.2.3 取样数量 34

5.2.4 试验步骤 34

5.2.5 结果整理 35

5.2.6 试验记录 36

5.2.7 注意事项 36

5.3 密度计法 36

5.3.1 适用范围 36

5.3.2 仪器设备 36

5.3.3 试验试剂 37

5.3.4 试验步骤 37

5.3.5 结果整理 38

5.3.6 试验记录 42

5.3.7 注意事项 43

5.4 移液管法 44

5.4.1 仪器设备 44

5.4.2 试验步骤 45

5.4.3 结果整理 45

5.4.4 试验记录 45

5.4.5 注意事项 46

6 界限含水率试验 47

6.1 概述 47

6.2 液、塑限联合测定法 48

6.2.1 适用范围 48

6.2.2 仪器设备 48

6.2.3 操作步骤 48

6.2.4 成果整理 49

6.2.5 试验记录 52

6.3 塑限滚搓法 52

6.3.1 适用范围 52

6.3.2 仪器设备 52

6.3.3 操作步骤 53

6.3.4 成果整理 53

6.3.5 试验记录 53

7 击实试验 54

7.1 概述 54

7.2 土的击实试验 54

7.2.1 试验目的和适用范围 54

7.2.2 仪器设备 55

7.2.3 试样制备 55

7.2.4 试验步骤 56

7.2.5 结果整理 56

7.2.6 试验记录 58

7.2.7 击实试验的影响因素 58

8 渗透试验 60

8.1 试验原理 60

8.2 试验目的及适用范围 60

8.3 常水头渗透试验 60

8.3.1 仪器设备 60

8.3.2 操作步骤 60

8.3.3 计算及制图 61

8.3.4 试验记录 63

8.4 变水头渗透试验 63

8.4.1 仪器设备 63

8.4.2 操作步骤 64

8.4.3 计算 64

8.4.4 试验记录 65

8.5 渗透试验中应注意的问题 65

8.6 成果应用 66

9 固结试验 67

9.1 概述 67

9.2 标准固结试验 67

9.2.1 仪器设备 67

9.2.2 校准 67

9.2.3 试样制备 68

9.2.4 抽气饱和 68

9.2.5 试验步骤 69

9.2.6 结果整理 69

9.2.7 试验记录 70

9.3 注意事项 72

9.4 确定固结系数 73

9.4.1 时间平方根法 73

9.4.2 时间对数法 74

9.4.3 三点计算法 74

9.4.4 主沉降速率法 74

9.4.5 算例 75

10 土的直接剪切试验 78

10.1 概述 78

10.2 黏质土的直剪试验 78

10.2.1 适用范围 78

10.2.2 仪器设备 78

10.2.3 慢剪试验操作步骤 79

10.2.4 固结快剪试验操作步骤 79

10.2.5 快剪试验操作步骤 80

10.2.6 数据处理 80

10.3 砂类土的直剪试验 81

10.3.1 适用范围 81

10.3.2 仪器设备 81

10.3.3 试样 81

10.3.4 试验步骤 82

10.3.5 数据处理 82

10.4 试验应注意的几个问题 82

11 土的三轴压缩试验 84

11.1 概述 84

11.1.1 试验目的与意义 84

11.1.2 试验类型及应用 85

11.2 不固结不排水试验 86

11.2.1 试验目的和适用范围 86

11.2.2 仪器设备 86

11.2.3 试样制备 88

11.2.4 试样饱和 89

11.2.5 试验步骤 89

11.2.6 结果整理 90

11.3 固结不排水试验 90

11.3.1 试验目的和适用范围 90

11.3.2 仪器设备 91

11.3.3 试验步骤 91

11.3.4 结果整理 91

11.4 固结排水试验 93

11.4.1 试验目的和适用范围 93

11.4.2 仪器设备 93

11.4.3 试验步骤 94

11.4.4 结果整理 94

11.5 土的三轴压缩试验总结 96

11.5.1 不同试验方法下三轴压缩仪阀门的开关状态 96

11.5.2 资料整理 96

11.5.3 注意事项 97

11.6 Duncan E、μ模型参数的整理 97

11.6.1 切线弹性模量和切线泊松比计算 97

11.6.2 应力、应变计算 98

11.6.3 试验常数计算 98

12 化学改良土试验 100

12.1 概述 100

12.2 重型击实试验 100

12.2.1 适用范围 100

12.2.2 仪器设备 100

12.2.3 试样制备 101

12.2.4 试验步骤 101

12.2.5 结果整理 102

12.2.6 试验记录 103

12.3 无侧限抗压强度试验 103

12.3.1 适用范围 103

12.3.2 仪器设备 103

12.3.3 试验步骤 104

12.3.4 结果整理 105

12.3.5 注意事项 106

12.3.6 试验记录 106

第3篇 开放性试验 109

13 开设开放性试验的保障条件和实施步骤 109

13.1 开放性试验目的 109

13.2 开设开放性试验的保障条件 109

13.2.1 硬件条件 109

13.2.2 软件条件 109

13.2.3 政策支持 110

13.3 开放性试验实施步骤 110

13.3.1 精选试验课题 110

13.3.2 制订试验方案 111

13.3.3 试验项目的组织实施 111

13.3.4 撰写研究报告或科研论文 112

13.3.5 建立多元化的试验考核方法 112

14 开放性试验项目 113

14.1 黏性土物理力学性质综合性试验 113

14.1.1 试验目的 113

14.1.2 试验内容 113

14.1.3 试验报告要求 113

14.2 砂性土物理力学性质综合性试验 114

14.2.1 试验目的 114

14.2.2 试验内容 114

14.2.3 试验报告要求 114

14.3 路基填料工程分类及土的压实特性试验 115

14.3.1 试验目的 115

14.3.2 试验内容 115

14.3.3 试验报告要求 115

14.4 物理改良土试验 115

14.4.1 试验目的 116

14.4.2 试验内容 116

14.4.3 试验报告要求 116

14.5 石灰改良土试验 117

14.5.1 试验目的 117

14.5.2 改良机理 117

14.5.3 试验材料 117

14.5.4 试验内容 118

14.5.5 试验报告要求 118

14.6 水泥改良土试验 118

14.6.1 试验目的 118

14.6.2 改良机理 118

14.6.3 试验材料 119

14.6.4 试验内容 119

14.6.5 试验报告要求 119

14.7 路基填料压实特性和压实度试验 119

14.7.1 试验目的 120

14.7.2 试验内容 120

14.7.3 试验报告要求 120

14.8 水泥土无侧限抗压强度试验 120

14.8.1 试验目的 121

14.8.2 试验材料 121

14.8.3 试验内容 121

14.8.4 试验报告要求 122

14.9 土的抗剪强度尺寸效应试验 122

14.9.1 试验目的 122

14.9.2 研究内容 122

14.9.3 试验报告要求 122

14.10 土的压缩特性尺寸效应试验 123

14.10.1 试验目的 123

14.10.2 研究内容 123

14.10.3 试验报告要求 123

14.11 水泥改良土无侧限抗压强度正交试验 123

14.11.1 试验目的 123

14.11.2 试验步骤 124

14.11.3 试验方案 124

14.11.4 试验报告要求 124

第4篇 Excel电子表格在土工试验中的应用 124

15 试验数据处理的Excel电子表格 127

15.1 Excel电子表格在密度、含水率、比重试验中的应用 127

15.1.1 建立工作表 127

15.1.2 录入试验数据及计算公式 127

15.2 Excel电子表格在颗粒分析试验中的应用 128

15.2.1 建立工作表 129

15.2.2 录入试验数据及计算公式 129

15.2.3 绘图 129

15.3 Excel电子表格在液、塑限联合测定试验中的应用 131

15.3.1 回归分析法 131

15.3.2 解析法 132

15.4 Excel电子表格在击实试验中的应用 134

15.4.1 录入试验数据及计算公式 134

15.4.2 绘图 134

15.5 Excel电子表格在直剪试验中的应用 135

15.5.1 录入试验数据及计算公式 135

15.5.2 绘图 135

15.6 Excel规划求解三轴压缩试验抗剪强度指标 136

15.6.1 数学模型 136

15.6.2 Excel“规划求解”的安装 137

15.6.3 利用规划求解确定土的抗剪强度参数 138

15.6.4 绘制莫尔应力圆与强度包络线 140

15.7 Excel电子表格在三轴压缩试验数据处理中的应用 141

15.7.1 建立工作表 141

15.7.2 录入试验数据及计算公式 142

15.7.3 绘图 148

参考文献 150