《土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)》——設(shè)計性實驗報告題目：探究不同粒徑與不同含水量抗剪強度參數(shù)c、Ψ值探究不同粒徑不同含水量的砂土對土的直剪的影響設(shè)計思路直接剪切試驗是測定土的抗剪強度的一種常見的方法。取烘干的砂利用篩分法篩出不同粒徑的砂樣。分別對四種砂樣進行試驗，試驗中將每種砂樣分為四組，把該粒徑的砂配制成不同的含水量，每組采用四個試樣，分別在不同的垂直壓力P下，施加水平剪切力進行剪切，求得破壞使得剪切力，然后根據(jù)庫倫定律確定土的抗剪強度參數(shù)：內(nèi)摩擦角?和粘聚力C。實驗儀器設(shè)備電動等應(yīng)變直剪儀測微表百分表或千分表秒表、濾紙細篩要求一套，孔徑分別為2、1、0.5、0.25、0.075mm天平（量程5千克、分度0.1千克、最小量程30克）、修土刀、瓷盤、量筒20ml、燒杯、膠頭滴管實驗步驟準(zhǔn)備試樣：含水量為10%的四個試樣。調(diào)試彈性鋼環(huán)與剪切容器和端承支架接緊，保持橫向和豎向傳力桿水平等。準(zhǔn)備試樣：含水量為10%的四個試樣。調(diào)試彈性鋼環(huán)與剪切容器和端承支架接緊，保持橫向和豎向傳力桿水平等。第一次含水量為：12%第二次含水量為：12%第三次含水量為：15%第一次含水量為：12%第二次含水量為：12%第三次含水量為：15%第四次含水量為：18%第五次含水量為：22%將上下盒用固定銷固定后，盒內(nèi)依次放入透水石和濾紙后將試樣加入剪切盒中，然后在其上依次放入濾紙和透水石，再依次加上活塞，鋼球和加壓框架。加壓：垂直壓力分別為100、200、300、400kpa,加上垂直壓力后，立即拔出固定銷，松開杠桿搭扣，同時開動秒表，并開始加水平剪力加壓：垂直壓力分別為100、200、300、400kpa,加上垂直壓力后，立即拔出固定銷，松開杠桿搭扣，同時開動秒表，并開始加水平剪力。剪切時，開動應(yīng)變式直剪儀，每轉(zhuǎn)動一圈記錄測微表讀數(shù)一次，直至土樣剪斷，并且記錄最終測微表讀數(shù)以及首輪轉(zhuǎn)數(shù)。剪切時，開動應(yīng)變式直剪儀，每轉(zhuǎn)動一圈記錄測微表讀數(shù)一次，直至土樣剪斷，并且記錄最終測微表讀數(shù)以及首輪轉(zhuǎn)數(shù)。四、原始數(shù)據(jù)五、實驗分析下面各圖分別為含水量為10%，12%，15%，18%，22%的剪應(yīng)力—剪切位移關(guān)系曲線及抗剪強度—垂直壓力關(guān)系曲線。從抗剪強度—垂直壓力關(guān)系曲線圖中得出如下數(shù)據(jù)：含水量w（%）內(nèi)聚力c（Kpa）內(nèi)摩擦角Ψ（°）106.716.2125.514.1154.912.9183.314221.816.1結(jié)論：1、砂樣中含水，使得內(nèi)聚力不為零2、隨著含水量的增大，砂樣的內(nèi)聚力隨之下降，且變化幅度較大，因而可以認(rèn)為含水量的變化對砂樣的內(nèi)聚力影響較大3、含水量的變化與內(nèi)摩擦角的變化無直接關(guān)系，且內(nèi)摩擦角變化幅度較小，可以認(rèn)為含水量的變化對砂樣內(nèi)摩擦角的變化影響不大理論解釋：實驗中沙土體現(xiàn)出的粘聚力是在豎向壓力下的摩擦力，由于水的作用，容易在沙粒的表面形成水膜，且水的存在一定程度上使沙粒間相互間的吸附力有所改變，隨著含水量的增加，水膜產(chǎn)生和增厚使沙粒間的摩擦減小，沙的整體抗剪能力減弱，更容易在橫向