土工实验教案与备课笔记[实验相关]

教师姓名曹茂柏授课班级土木104（1）（2）授课形式试验课授课日期2006 年 9 月 21 日 第 三 周授课时数2章节名称土体密度试验(环刀法)、含水量试验（酒精燃烧法）教学目的本方法适用于测定细粒土的密度；快速简易测定细粒土的含水量。教学重点如何将环刀修平教学难点环刀的修平处理更新补充删节内容无教学媒体环刀、天平、修土刀、称量盒等课后分析复习提问、导入新课 2土体密度、含水量概念教 学 过 程 15 教 学 方 法一、试验步骤1、 按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样，整平两端，环刀内壁涂一薄层凡士林，刀口向下放在土样上。2、 用修土刀或钢丝锯将土样上部削成略大于环刀直径的土柱，然后将环刀垂直下压，边压边削，至土样伸出环刀上部为止。削去两端余土，使与环刀口面齐平，并用剩余土样测定含水量。3、 擦净环刀外壁，称环刀与土合质量M1，准确至0.1g。4、 取代表性试样放入称量盒内，称湿土的质量。5、 用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中，直至盒中出现自由液面为止。为使酒精在试样中充分混合均匀，可将盒底在桌面上轻轻敲击。6、 点燃盒中酒精，燃至火焰熄灭。7、 将试样冷却数分钟，按5、6步方法重新燃烧两次。8、 待第三次火焰熄灭后，盖好盒盖，立即称干土质量，准确至0.01g。二、数据处理与计算1、 按下式计算含水量：W=（M-MS）/MS*1002、 按下式计算湿密度及干密度：= （M1-M2）/V d =/（1+0.01W）三、注意事项1、 一定等火焰熄灭后，再添加酒精。2、 环刀尽量填满，但又不能挤压。四、问题讨论1、用环刀切土时需注意什么？2、试总结一下有哪些因素对试验结果有影响，影响如何？课堂组织：70共分8小组进行试验。 布置作业：3完成试验报告及问题讨论题。 教师姓名曹茂柏授课班级土木104（1）（2）授课形式试验课 授课日期2006 年 月 日 第 周授课时数 章节名称液 塑 限 试 验教学目的联合测定土的液限和塑限是为了划分土类，计算天然稠度、塑性指数、液性指数。教学重点测定液限和塑限指数。教学难点土的用水量的调试。更新补充删节内容无教学仪器液塑限联合测定仪、盛土杯、天平等。课后分析复习提问，导入新课2土的液限和塑限概念教 学 过 程 15 教 学 方 法一、 试样准备取有代表性的天然含水量或风干土样进行试验。如土中含大于0.5mm的土粒或杂物时，应将风干土样用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎，过0.5mm的筛。二、 试验步骤1、 取0.5mm筛下的代表性土样200g，分开放入三个盛土皿中，加不同数量的蒸馏水，土样的含水量分别控制在液限（a点）、略大于塑限（c点）和二者的中间状态（b点）。用调土刀调匀，盖上湿布，放置18h以上。测定a点的锥入深度可大于5mm。2、 将制备的土样充分搅拌均匀，分层装入盛土杯，用力压密，使空气逸出。对于较干的土样，应先充分搓揉，用调土刀反复压实。试杯装满后，刮成与杯边齐平。3、 将装好土样的试杯放在联合测定仪的升降座上，转动升降旋钮，待锥尖与土样表面刚好接触时停止升降，扭动锥下降旋钮，经5s时，测定仪自动锁定，锥体停止下落，此时读数即为锥入深度h1。4、 改变锥尖入土处的接触位置（锥尖两次锥入位置距离不小于1cm），重复2、3步骤，得锥入深度h2，h1、h2允许误差为0.5mm，否则，应重作。取h1、h2平均值作为该点的锥入深度h。5、 去掉锥尖入土处的凡士林，取10g以上的土样两个，分装入称量盒内，称质量（准确至0.01g），测定其含水量w1、w2（计算到0.1）。计算含水量平均值w。6、 重复以上步骤，对其他两个含水量土样进行试验，测其锥入深度和含水量。三、 计算记录及绘图1、 在二级双对数坐标纸上，以含水量w为横坐标，锥入深度h为纵坐标，点绘a、b、c三点含水量的hw图，连此三点，应呈一条直线。如三点不在同一直线上，要通过a点与b、c两点连成两条直线，根据液限（a点含水量）在hpwL图上查得hp，以此hp再在hw图上的ab及ac两直线上求出相应的两个含水量的平均值与a点连成一直线，当两个含水量的差值大于2时，应重作试验。2、 在hw图上，查得纵坐标入土深度h20mm所对应的横坐标的含水量w，即为该土样的液限wL。3、 根据求出的液限，通过液限wL与塑限时入土深度hp的关系曲线，查得hp，再求出入土深度为hp时所对应的含水量，即为该土样的塑限wp。四、 问题讨论：液限与塑限是如何确定的？五、注意事项：1、联合测定仪的使用方法。2、液限与塑限的确定。课堂组织：70分四小组进行试验，每组56人。布置作业：3土样烘干后，称量干土质量，并计算其含水量。完成试验报告。教师姓名曹茂柏授课班级土木104（1）（2）授课形式试验课授课日期2006 年 月 日 第 周授课时数2章节名称压缩试验教学目的测定土样在无侧向膨胀的条件下，竖向压力与孔隙比之间的关系及土的压缩系数，用来反映土的压缩性。教学重点实验步骤、实验数据分析教学难点实验数据分析更新补充删节内容无教学媒体试验仪器与设备课后分析复习提问、导入新课 2土的压缩性指标教 学 过 程 15 教 学 方 法压缩实验一、实验目的：测定土样在无侧向膨胀条件下，竖向压力P与孔隙比e之间的关系及土的压缩系数。二、实验设备：1、压缩仪，环刀（30×2cm3） 2、测微表：量距10mm，精度0.01mm3、秒表、修土刀、铝盒、电子称、凡士林、酒精等三、试验步骤：1、 取原状土样，要求体积大于环刀体积，整平上下两端，称取环刀重量，在环刀内壁涂上凡士林，然后将环刀刀口向下，放在土样上，垂直下压，边压边修环刀外壁的土，直到环刀装满土样，用修土刀修平两端。2、 擦净环刀外壁，测出环刀内土样的容重，并取修下的余土测出其含水量。（酒精焙烧法）3、 在装土样的环刀外壁涂一层凡士林，刀口向下放入护环内。4、 在容器底板上放透水石，将带土样的环刀和护环放入容器中，套上导环，土样上面放置透水石，再放上传压活塞。5、 为保证土样与仪器接触良好，先预压1Kpa压力，使固结仪各部分紧密接触，装好测微表，调整读数。6、 去掉预压荷载，立即加第一级荷载，加码时应避免冲击和摇晃，在加码的同时，应立即开动秒表。荷载的等级为50Kpa、100Kpa、200Kpa、400Kpa。（若土样为饱和土样，应往容器内注水，若为非饱和土样，须以湿棉纱围住上下透水石四周，避免水分蒸发。）7、 荷载加上后，读1、3、5、10读数，精确至0.01mm。（规范规定，每30读数一次，两次变化不超过0.01mm时为压缩稳定，一般认为施加每级荷载以24小时为标准）8、 记下压缩时测微表读数，（以10当作稳定时间）然后加次一级荷载，依次。9、 最后一级荷载记下10读数（相当于1h）再记下20读数（相当于24h）求修正系数K。10、实验结束后拆除仪器，退出环刀，去除土样，洗净环刀，以备再用。四、数据填写：1、 表（一）含水量试验2、 表（二）容重实验3、 表（三）压缩实验记录表4、 表（四）数据总表5、表（五）绘制压缩曲线图课堂组织：70共分8小组进行试验。 布置作业：3完成试验报告及问题讨论题。 教师姓名曹茂柏授课班级土木104（1）（2）授课形式试验课授课日期2006年 月 日 第 周授课时数2章节名称土的抗剪强度试验教学目的测定不同正应力下土的抗剪强度决定土的内摩擦角和内聚力C教学重点仪器的正确使用教学难点数据分析与处理更新补充删节内容无教学媒体应变控制式直剪仪、百分表、切土环刀等。课后分析复习提问，导入新课：2土的抗剪强度概念教 学 过 程 15 教 学 方 法一、试样准备1、 原状土：用直剪仪环刀至少切取四个试样，其容重相差不得超过0.03g/cm3，在切取试样的过程中，操作须格外小心，勿使试样的原状结构受到破坏。2、 扰动土：作为路堤填料需作扰动土的夯后剪切试验，根据击实试验的结果及压实系数来控制试样的最佳含水量与最大干容重。数量的要求同原状土。二、试验步骤1、 对准剪切盒的上下盒，插入固定销，在下盒内放透水石及蜡纸各一。2、 将盛有试样的环刀，刀口向上，平口向下对准盒口，在试样上放蜡纸和透水石各一，然后将试样徐徐压加盒中，直到底面接触为止，顺交次加上传压活塞、钢珠及加压框架。3、 施加垂直压力，加荷时应按垂直压力值，一次将砝码轻轻加上，防止冲出。4、 安装量力环及其中的测微表，徐徐转动手轮，使下盒的钢珠刚好与量力环接触，调整测微表读数为一整数，作为初读数记下。5、 拔出固定销，均匀转动手轮使量力环受力，快剪时手轮为每分钟412转，观看测微表指针的转动。如指针不再前进或明显后退，表示试样已剪坏记下读数的峰值作为终读数。若量力环中测微表指针随手轮的旋转而不断前进，则取剪切变形达5mm时的指针读数作为终读数，即可停止剪切。一般快剪宜在35min内完成。6、 倒退手轮，卸去垂直压力，取出土样。依次作不同压力下的试验，做完后将仪器擦洗干净，并在上下盒接触面上涂一层凡士林，以供再用。7、抄录量力环系数K。三、试验结是整理与计算1、 计算每个试样的抗剪强度 =KR式中：K- 量力环系数 R- 量力环读数2、根据试验结果，以抗剪彩强度为纵坐标，垂直压力为横坐标，画出抗剪度线。该直线的倾角为，其在纵坐标上的载距为C。课堂组织：70分成8小组进行试验。 布置作业：3 完成试验报告1实验报告b