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《土力学与地基基础》实验课程教学大纲
编辑: 管理员 时间: 2018年09月24日浏览:

《土力学与地基基础》实验课程教学大纲

课程编号:171408209             课程属性: 必修     

   时:62                     分:3

开课学期:4                   先修课程:《工程力学》《结构力学》      

适用专业:土木工程        

课程简介:

《土力学与地基基础》是专业必修课程,土力学与地基基础实验是专业课实践教学环节,在实践教学的过程中,需要结合实验室的具体条件,学生的理论基础来完成各实验。通过实验,可以保证学生能更深入地理解土的基本组成及基本物理特性,从而使学生手脑并用,达到全面掌握教学内容的效果。

一、实验项目设置及学时分配

项目编号

实验项目名称

实验

类型

开出

要求

学时

分配

17140820901

试验一土的颗粒分析试验

验证

必做

2

17140820902

试验二含水率试验

验证

必做

2

17140820903

试验三压缩试验

验证

必做

2

17140820904

试验四直接剪切试验

验证

必做

2

学时总计

8

二、实验内容及教学要求

实验项目1颗粒分析试验

1、教学内容

1按规定称取试样,将试样分批过2mm筛。

2)将大于2mm的试样按从大到小的次序,通过2mm的各级粗筛。将留在筛上的土分别称重。

32mm筛下的土如数量过多,可用四分法缩分至100-800g,将试样按从大到小的次序通过小于2mm各级细筛。可用摇机进行振摇,时间一般为10-15min

4)由最大孔径的筛开始,按顺序将各筛取下,在白纸上用手轻叩摇晃,至每分钟筛下数量不大于该级筛余质量的1%为止。漏下的土料应全部放入下一级筛内,并将留在各筛上的土用软毛刷刷净,分别称重。

5)筛后各级筛底土总质量与筛前试样质量之差,不应大于1%

6)如2mm筛下的土不超过试样总质量的10%,可省略细筛分析;2mm筛上的土不超过试样总质量的10%,可省略粗筛分析。

2、教学目标

1)绘制颗粒级配曲线。

2)计算试样土不均匀系数Cu

实验项目2:含水率试验

1、教学内容

1称烘干盒质量m,准确至0.01g,记录盒号。

2)选取有代表性的试样不少于15g(砂土或不均的土应不少于50g)放入称量盒内立即盖紧,称湿土加称量盒的质量m,准确至0.01g

3)打开称量盒盖,放入电烘箱中在105-110oC温度下烘至恒重(烘干时间一般自温度达到105-110oC算起不少于6小时)。然后取出称量盒,加盖后放进干燥器中冷却至室温。

4)从干燥器中取出称量盒,称干土加称量盒的质量m2,准确至0.01g

5)本试验须进行二次平行测定。

2、教学目标

1)由试验室提供一块扰动土样,要求学生测定该土样,要求学生测定该土样的天然含水率。

2)参观原状土样。

实验项目3:压缩试验

教学内容

1由实验室提供制备好的扰动土样一块。

2)从压缩仪器取出环刀,按密度试验方法切取土样,并取土留作测试含水量。如系原状土样,切土的方向与天然地层中的上下方向一致。

3)将制备好的土样装入固结容器:在压缩仪器底座内,放置洁净而湿润的透水石、滤纸,将切取的试样连同环刀一起(刀刃向下)放在透水石上,再依次放上护环、滤纸和透水石;将容器置放活塞托盘上找正中心,并调正横梁上的反力螺栓使之与传压板轻微接触。

4)使各阀门都处于关闭状态。

5)打开高压小钢瓶的阀门,调节减压阀的手柄,使其低压表上的压力指标值比本次试验所需压力高0.1Mpa

6)打开低压表阀。调节低压调压阀,使0-0.25Mpa压力表值等于土的接触压力0.002Mpa的标准值。

7)打开中压阀及主机容器进行气阀(未装式样的容器不打开)。

8)当试样已达0.002Mpa的接触压力时,调正百分表,并使指针对零。

9)分别施加0.10.20.30.40.5Mpa五级荷载,,分别记录各级压力下试样变形稳定的百分表读数S1S2S3S4S5

10)试验结束后进行卸荷。将高压阀旋松至零,卸下固结容器,取出土样。

实验项目4直接剪切试验

1根据工程需要,从原状土或重塑土用环刀切取四个试样。如系原装土样,切去试样方向与土的天然层理垂直。

2)对准剪切容器上下盒,插入固定销,在下盒内放透水石和滤纸,将带有试样的环刀刃向上,对准剪力盒口在试样上放滤纸和透水石,再将试样小心地推入剪切盒内。

3)移动传动装置,使上盒刚好与量力环接触前端的钢球接触;放上活塞,装上垂直加压设备。

4)在量力环上安装百分表,百分表的测杆应平行于量力环受力的直径方向;调整百分表,使指针指零。剪切试验中,百分表读黑字。

5)在试样上施加垂直荷载;顺时针转动调压阀,使压力表上的指针向0.1Mpa

6)拔出固定插销,按下剪切按钮。当测力计百分表读数不变或后退时,继续剪切位移4mm时停止,记录下破坏;当剪切过程中测力计百分表无峰值时,剪切位移达6mm时停止。

7)剪切结束,按下返回按钮,退掉剪切力,逆时针旋转调压阀退掉垂直压力,取出试样。

8)第二、三、四个试样重复27的操作过程。他们施加的垂直压力分别是0.1,0.2,0.3,0.4Mpa

三、考核方式及要求

根据学生在各个实验课程各环节的表现,结合学生实验报告质量(对实验目的的理解程度、实验完成情况、操作技能、创造性思维等方面),实验期间动手能力的表现及报告内容的完整性进行评定。

1)考核方式:考勤与试验操作及试验报告相结合。

2)成绩评定:实验成绩评定作如下规定:试验成绩=考勤(10%+试验操作及试验报告(90%)。

四、主要仪器设备及实验材料

项目编号

实验项目名称

主要仪器设备及台(套)数

实验材料

备注

17140820901

试验一土的颗粒分析试验

1. 标准筛。粗筛(圆孔),孔径为60mm40mm20mm10mm5mm2mm;细筛孔径为2mm1mm0.5mm0.25mm0.075mm

2. 天平,称量5000g,感量5g;   称量1000g,感量1g;称量200g,感量0.2g

3. 摇筛机。

4. 其它:烘箱、筛刷、烧杯、木碾、研钵。

室内测试

17140820902

试验二含水率

试验

1. 电烘箱(或红外线烘箱)。温度能保持105oC-110 oC

2. 天平,感量0.01g

3. 烘干盒:又叫称量盒(编号铝盒)。可将盒质量定期(3-6个月)标定一次。

4. 干燥器。

室内测试

17140820903

试验三压缩试验

1. QGY型气压固结仪;试样面积30cm250 cm2、高2cm

2. 百分表:量程10mm,精度0.01mm

3. 环刀:内径61.8mm、高20mm。环刀应具有一定的高度,内壁应保持较高的光洁度,宜涂薄层硅脂或聚四氟乙烯。

4. 密度试验和含水量试验所需要的仪器设备。

室内测试

17140820904

试验四直接剪切试验

1.气压应变控制式直剪仪或ZJ应变控制式直剪仪。

2.百分表:量程10mm,精度0.01mm

3. 环刀:内径61.8mm、高20mm

4 切式样的用具等。

室内测试

注:填写实本实验需使用的主要的仪器设备;数量项填写每次课每个组需要使用的该仪器设备的数量;实验材料填写实验需使用的实验耗材或工具等。

五、教材及参考书

1、《公路土工试验规程》(JTG E40-2007),中华人民共和国交通部,2007年;

2《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999),中华人民共和国水利部,1999年;

六、教改说明及其他

制定:郭 雪丰

审定:张延吉

制定时2016.05

(此处加盖学院公章)