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路基路面工程IEI实验报告学院:交通运输工程学院专业班级:交通工程姓名:学号:指导老师:实验时间:一2012.6.2实验一 土的击实实验一、实验目的:通过对不同含水量的土体进行标准击实,使土体在夯实功作用下 达到密实,从而测定出各种状态下土的含水量与干密度之间的关系, 绘制击实曲线,确定最佳含水量和最大干密度。本次实验中,我们用重型击实法,测定土的含水量与质量密度的 关系,从而确定土的最优含水量与相应的最大干密度。二、实验仪器设备:重锤型击实仪、台称、铝盒、喷水设备、盛土器、推土器等。三、实验操作步骤:1、将击实仪放在坚实地面上,取制备好的试样(含水率为4%)倒 入筒内,由于土的数量有限,所以装1/3桶的土,并用圆木板稍加压 紧,然后按规定的击实次数98次进行击实。击实时击锤应自由铅直 落下,锤迹必须均匀分布于土面。2、用尺子量出击实后试样的高度,根据体积公式算出体积3、根据公式求出干密度、含水率4、按(1)(3)步骤进行其它不同含水量试样的击实试验。四、实验数据处理方法:1、按下面公式计算击实后的干密度(计算至0.01g/cm3):pd =pd/(1+0.01W)其中Qd 干密度(g/m); po 湿密度(g/m); 3 含水量 (%)o2、以干密度为纵坐标,含水量为横坐标,绘制干密度与含水量的 关系曲线,曲线上峰值点的纵坐标、横坐标分别对应土的最大干密 度和最优含水量。五、实验数据处理:第三组干密度-含水率试验次数12345备注筒+土质量(g)16301315148517951500筒质量怎)465465465465465湿土质量(g)1212910112215031195湿密度(g/cm1.972.092.172.281.95击实98次干密度(g/cm1.811.881.91.951.63初始含水率(44444含水率()8.811.314.417.520.1干密度与含水量的关系曲线:.9E.7111 孕 pd 泌辜-,101520含水率CD (%)六、实验结果通过实验数据处理我们可以得到:最大干密度为1.96g/cm3, 最 佳含水率为17.0%实验二承载板实验.实验目的1、本实验适用于在现场土基表面,通过承载板对土基逐级加 载、卸载的方法,测出每级荷载下相应的土基回弹变形值,经过 计算求得土基回弹模量。2、本实验测定的土基回弹模量可作为路面设计参数使用。二.实验原理1、路面弯沉仪由贝克曼梁、百分表及表架组成。贝克曼梁由铝合 金制成,上有水准泡,其前臂(接触路面)与后臂(装百分表)长度 比为2:1,长度为5.4m,前后臂分别为3.6m和1.8m,弯沉值采用百 分表量得。2、理想弹簧用于模拟普弹形变,其力学性质符合虎克(Hooke)定律, 应变达到平衡的时间很短,可以认为应力与应变和时间无关:。=E 其中。为应力;E为弹簧的模量。理想粘壶用于模拟粘性形变,其应变对应于充满粘度为n的液体 的圆筒同活塞的相对运动,可用牛顿流动定律描述其应力应变关系:&O-TI 士。将弹簧和粘壶串联或并联起来可以表征粘弹体的应力松弛或蠕变 过程。3、力学模型:(1)、串联模型:Maxwell模型:图X Mamdl元件和应力松抽体系总应变是弹簧和粘蜀的应斐之和禅+e帖弹簧与粘壶受的应力相同3=0也冬+级A dt di由虎克定律和牛顿定律可知冬=全&驾二b苛亍诙和出 7& _ 1 da b代入上式得蚕富%上式对t积分,得:E =至+ C(2)、并联模型:开尔文(Kelvin )模型应力-应变关系:财=)1 中叼=& +研t=0时,由初始条件t=0、 =0得:(,)=祭(1 一巴_j0时刻,应变记为 ,此时撤去应力,即。=0,得: t) ac时三. 实验器材:1、现场测试装置,由荷载、测力计(测力环或压力表)及球 座组成。2、刚性承载板一块,板厚20mm,直径为30cm,直径两端 设有立柱和可以调整高度的支座供安放弯沉仪测头,承载板放在 土基表面上。3、路面弯沉仪两台,由贝克曼梁、百分表及其支架组成。4、秒表。四. 实验前工作:1、根据需要选择有代表性的测点,测点应位于水平的路基上, 土质均匀,不含杂物;2、仔细平整土基表面,撒干燥洁净的细砂填平土基凹处,砂 子不可覆盖全部土基表面避免形成一层。3、安置承载板,并用水平尺进行校正,使承载板处于水平状 态4、将试验卒置于测点上,在加劲小梁中部悬挂垂球测试,使 之恰好对准承载板中心,然后收起垂球。5、安放弯沉仪,将两台弯沉仪的测头分别置于承载板立柱的 支座上,百分表对零或其他合适的初始位置。五. 实验步骤:(1)读出初始值;(2)加荷载,读出10s时的读数,以及2min时的读数;(3)根据公式 = -t + c,计算出待求参数 , n ,确定公式。可六、实验数据处理及实验结果蠕变实验t读数1读数2应变1应变2平均应变(mm)2+3组合重量(kg)长(cm)宽(cm)初始1.386.8311.21302810s1.927.230.0250.0180.02111.075面积(mm2)应力(N/mm2)120s2.057.350.0300.0240.02722.285840000.00265298将表中黑体数据带入上式,解方程得:门=48.638, C = 0.0205得,e = “ t + 0.020548.638
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