Ev2实验报告.doc

含水率对Ev2值的影响试验研究 试验人员： 指导老师： 班 级： 2013年10月27日 含水率对Ev2值的影响试验研究 1. 实验目的、原理 目的：通过测量不同含水率的Ev2值，分析沙土在不同含水率时对Ev2值的影响。 原理：变形模量Ev2试验是通过圆形承载板和加载装置对地面进行第一次加载和卸载后 ,再进行第二次加载，用测得的承载板下应力σ和与之相对应的承载板中心沉降量S，来计 算变形模量Ev2、Ev1及Ev2/Ev1值的试验方法。变形模量Ev2是反映荷载作用下土体抵抗 变形能力的刚度参数。 2. 实验仪器 变形模量Ev2测试仪器应包括承载板、范蠡装置、加载装置、荷载量测装置及沉降量 测装置。 JBM-2型变形模量Ev2测试仪 测试仪箱 2.1 承载板 承载板为圆形钢板，承载板直径为300mm±0.2mm，厚度为25mm±0.2mm，材质为Q345钢 。承载板上应带有水准泡。承载板加工表面粗糙度应不大于6.3um。 2.2 反力装置 反力装置的承载能力应大于最大试验荷载10kN以上。 2.3 加载装置 加载装置的液压千斤顶应通过高压油软管与手动液压泵连接。千斤顶顶端应设置球 铰，并配有可调节丝杆和加长杆件，以便与各种不同高度的反力装置相适应。高压油软 管长度应不小于2m，两端应装有自动开闭阀门的快速接头，以防止液压油漏出。手动液 压泵上应装有可调节减压阀，可准确地对荷载板进行分级加、卸载。为使力准确传递， 千斤顶两边应固定，并确保不倾斜。千斤顶活塞的行程应不小于150mm。在试验过程中， 应保证千斤顶高度不超过600mm。 2.4 荷载量测装置 荷载量测表量程应达到最大试验荷载的1.25倍，最大误差不大于1％。荷载量测表显示值 应能保证承载板荷载有效位至少达到0.001MPa。 2.5 沉降量测装置 沉降量测装置应由测桥和测表组成。 测桥的测量臂可采用杠杆式（见图2-1）或垂直抽拉式（见图2-2）。 测量臂应有足够的刚度。 图2-1 杠杆式测量臂 1—触点 2—承载板 3—千斤顶 4—加长杆件 5—反力装置 6—沉降量测表 7—支撑架 8—杠杆支点 9—测量臂 10—支撑座 图2-2 垂直抽拉式测量臂 1—触点 2—承载板 3—千斤顶 4—加长杆件 5—反力装置 6—沉降量测表 7—支撑架 8--垂直支架 9—支撑座 承载板中心至测桥支撑座的距离应大于1.25m。杠杆式测量臂杠杆比hp:hm可在1：1至2 ：1范围内选择，选定后不得改变。 沉降量测表最大误差不应大于0.04mm，分辨率应达到0.01mm，量程不应小于10mm。 2.6 辅助工具 辅助工具应包括：铁锹、钢板尺（长400mm）、毛刷、刮铲、水准仪、铅锤、褶尺、干燥 中砂、石膏粉、油、遮阳挡风设施等。 3. 试验方法简介 1. 试验准备 场地测试面应进行平整，并使用毛刷扫去表面松土。当测试面处于斜坡上时，应将 承载板支撑面作成水平面。 2. 安置试验仪器 3.3 安置承载板及千斤顶 将承载板放置于测试点上，使承载板与地面完全接触，必要时可铺设一薄层干燥砂 （2～3mm）或石膏腻子，同时利用承载板上水准泡或水准仪来调整承载板水平，这对实 验结果很重要。 现场测试时，有些操作者往往是放置承载板后以转动几下或以承载板不晃动为标准 ，认为就符合要求，而实际上，有时板面很平稳，试验结束后提起承载板，通过试验面 上的压痕会发现试验面与承载板接触面不大，甚至只有少数几点支撑，这就会存在应力 集中，影响试验结果。 当用石膏腻子做垫层时，应在承载板底面上抹一层油膜，然后将承载板安放在石膏 层上，左右转动承载板并轻轻击打顶面，使其与地面完全接触，被挤出的石膏应在凝固 前清除，直到石膏凝固后方可进行测试。 将反力装置承载部位安置于承载板上方，并加以制动，承载板外测边缘与反力装置 支撑点之间的距离不得小于0.75m。 将千斤顶放在承载板的中心位置，使千斤顶保持垂直。将加长杆和调节丝杆使千斤 顶顶端球铰座反力部位紧贴。 Ev2测试仪仪器调平 3.4 安置测桥 将沉降量测装置的触点自由地放入承载板上测量孔的中心位置，沉降量测表必须与 测试面垂直。测桥支撑座与反力装置支撑点的距离不得小于1.25m。试验过程中测桥和反 力装置不得晃动。沉降量测装置应有遮阳挡风设施。 3.5 预加载 为稳固承载板，预先加0.01MPa荷载约30s，待稳定后卸除荷载，将沉降量测表读数 调零。 3.6 加载与卸载 变形模量Ev2试验第一次加载必须至少分6级，并以大致相等的荷载增量（0.08MPa） 逐级加载，达到最大荷载为0.5 MPa或沉降量达到5mm时所对应的应力后，再进行卸载。承载板卸载应按最大荷载的50％ 、25％和0三级进行。卸载后，按照第一次加载的操作步骤，并保持与第一次加载时各级 相同的荷载进行第二次加 【实验报告概述】 本实验报告主要探讨了含水率对沙土Ev2值的影响，Ev2值即为土体在荷载作用下抵抗变形能力的刚度参数。实验旨在通过测量不同含水率条件下的Ev2值，分析水分含量如何改变土体的力学性能。实验采用了变形模量Ev2测试仪，包括承载板、反力装置、加载装置、荷载量测装置、沉降量测装置以及一系列辅助工具，严格按照规程进行。 【实验设备】 1. **承载板**：直径300mm±0.2mm，厚度25mm±0.2mm的圆形钢板，材料为Q345钢，表面粗糙度不超过6.3um，配有水准泡以保证水平放置。 2. **反力装置**：需能承受超过10kN的荷载，保证试验过程中的稳定性。 3. **加载装置**：液压千斤顶与手动液压泵相连，设有球铰、调节丝杆和加长杆，保证在不同高度下的适应性，同时配备减压阀以实现精确加载和卸载。 4. **荷载量测装置**：量程为最大试验荷载的1.25倍，最大误差小于1%，确保精确读取承载板上的荷载。 5. **沉降量测装置**：由测桥和测表组成，测桥有杠杆式和垂直抽拉式两种，要求有足够的刚度，沉降量测表误差不超过0.04mm，分辨率0.01mm，量程至少10mm。 6. **辅助工具**：包括铁锹、钢板尺、毛刷、刮铲、水准仪等，用于实验准备和精确测量。 【试验方法】 1. **试验准备**：测试面平整，清除松土，承载板与地面接触，保持水平。 2. **仪器安置**：承载板、千斤顶、测桥等设备的精确布置，确保与地面、反力装置和荷载量测装置的正确连接。 3. **预加载**：0.01MPa的预加载用于稳定承载板，卸载后调整沉降量测表读数为零。 4. **加载与卸载**：首次加载至少分为6级，每次增加0.08MPa，达到0.5MPa或5mm沉降后卸载，卸载过程分为50%、25%和0荷载三个阶段，然后进行第二次加载。 【实验过程】 实验过程中，含水率的变化会影响土体的孔隙结构，进而影响其承载能力和变形特性。水分的增加可能导致土体的孔隙体积增大，降低土颗粒间的接触刚度，使得Ev2值下降。通过对比不同含水率下的Ev2值，可以得出含水率与土体刚度之间的关系，为工程设计提供重要参考。 【结论与应用】 该实验的结果有助于理解沙土在实际工程应用中的力学性能，特别是在考虑地下水位变化、气候因素影响时，含水率的变化将直接影响到地基的承载能力和稳定性。因此，掌握含水率对Ev2值的影响，对于地质灾害评估、土木工程设计、道路建设等领域的工程实践具有重要意义。