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岩土力学实验室简介

岩土力学实验室简介

 

延安大学岩土力学实验室创建于1995年,得益于国家和学校的支持以及建筑工程学院各位老师的不懈努力,实验室发展迅速、已具相当规模。岩土力学实验室包括特立楼124、126、127三个实验室,面积总计85.0㎡,现有固定资产74台件,总价值54万多元。岩土力学实验室隶属于建筑工程学院,主要服务于土木工程专业和工程管理专业的实验教学,该实验室主要承担《土力学》全部实验教学和《岩石力学》部分教学实验,平均每年接纳约50名学生,年均实验教学工作量约600学时人次,同时为土木工程专业课题研究和广大教师的科学研究提供必要的基础条件,并广泛开展与社会的合作交流。目前,土力学实验室目前可开展土的物理性质参数测量、非饱和土固结试验、非饱和土三轴试验、非饱和土三轴蠕变试验、非饱和土应力-应变路径三轴试验以及常规三轴试验等多个力学实验。

 

相关基础土力学实验介绍:

土是矿物颗粒组成的松散颗粒集合体,其物理力学性质与其他材料不同;土力学的是利用力学的基本原理和土工实验技术来研究土的强度和变形的及其规律性的一门应用学科。土的含水率,击实性,压缩性和抗剪强度是水利,桥梁乃至房建的常见问题,他们的好坏直接关系到上述领域的经济效益与安全问题。

 

一、 含水率实验

含水率是土的基本物理指标之一,它反映了土的干湿程度。含水率的变化可以使水的物理力学性质发生一系列的变化,同时含水率还是计算土的干密度,孔隙比和饱和度,液限指数等相关物理量不可缺少的依据,也是建筑物地基、路堤、土坝等施工质量控制的重要指标。实验室常用的测含水率的方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法和炒干法等,本实验室多采用的方法为烘干法。

 

二、密度实验

土的密度是指单位体积土的质量,它是土重要的物理指标之一,也是计算土体自重应力和土体抗力的基本参数。其中对于一般粘性土,宜采用环刀法,对于已经破碎或难以切割的土,可采用蜡封法。本实验室多测量粘性土的密度,采用的方法以环刀法具多,需要的工具也很常见:环刀(符合规定要求)、精确度到0.01g的天平、切土刀,钢锯丝、凡士林等。

 

三、液限和塑限试验

粘性土随着含水量变化,其物理状态和力学性质发生明显的变化。重塑土处于液态时在自重作用下不能保持其形状,发生类似于液体的流动;土体处于可塑状态,在重力作用下能保持形状,在外力作用下将发生塑性变形而不断裂,外力消失后能保持外力消失前一时刻的形状而不变,有一定的抗剪强度。通过给予试样一个小的外力,在一定时间内变形达到规定值时的含水量。塑限试验利用土体处于可塑时,在外力下产生任意变形而不发生断裂;土体处于半固态时,当变形达到一定值(或受力较大)时发生断裂底特点。试验时给予一定外力,使试样变形达到规定刚好出现裂缝时所对应底含水量作为塑限含水量。

四、固结试验

试验目的:本实验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力,或孔隙比和压力的关系,变形和时间的关系,以便计算图的压缩系数、压缩指数、压缩模量、固结系数及原状土的先期固结压力等。

试验方法:适用于饱和的粘质土(当只进行压缩试验时,允许用于非饱和土)。 试验方法:

1、标准固结试验;

2、快速固结试验:规定试样在各级压力下的固结时间为1小时,仅在最后一级压力下除测记1小时的量表读数外,还应测读达压缩稳定时的量表读数。

五、直接剪切试验

直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。通常采用四个试样,分别在不同的垂直压力P下,施加水平剪切力进行剪切,测得剪切破坏时的剪应力τ.然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标:内摩擦角φ和粘聚力c。

1、试验方法

快剪试验:在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪应力。

固结快剪试验:在试样上施加垂直压力,待试样排水固结稳定后,快速施加水平剪应力。

慢剪试验:在试样上施加垂直压力及水平剪应力过程中,均使试样排水固结。

2、适用范围:适用于测定细粒土的抗剪强度指标c和φ及土颗粒的粒径小于2mm的沙土的抗剪强度指标φ。渗透系数k大于10-6cm/s的土不宜做快剪试验。

岩土力学实验室进行的实验分为基础性实验和应用型实验:

  基础型实验主要介绍土力学教学过程中涉及的相关实验,由专门的老师以实物介绍土力学或岩石力学教学内容中经常性见到的材料(如:不同种类的岩石样本,不同性质的土质)的性能检测原理、方法和等级标准,使学生熟练掌握常用工程材料的性能检测,学会对实验数据的处理,对材料等级作出正确判定。

应用型实验是在基础型实验的基础上,由专门的老师负责讲解实验原理演示实验过程,强调实验要求和注意点,理解学习目前工程中常见的一些材料及其相关参数测定的性能检测原理、方法和等级标准,对新材料的性能检测有一定的认识。

通过实验使学生了解土和岩石的物理力学性能,并将学生的动手能力、分析、解决工程问题的主导思想溶于综合型实验和设计型实验之中,激发了学生实验的积极性,提高了学生综合运用知识的能力。

延安大学岩土力学实验室设备齐全、管理集中、布局合理,为保证高质量的实验教学及教学示范提供了优质资源与优良环境。本实验室实验教学与课堂教学紧密结合,学生通过自己动手完成实验掌握正确的实验操作方法,正确使用仪器设备,准确采集实验数据,具备正确记录、处理数据,进行分析判断、逻辑推理和表达实验结果的能力,培养了学生分析归纳的能力。

 

 

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