土工试验中的液塑限联合测定法
土工试验中的液塑限联合测定法
史册光
〔路华教研室)
l提要l 采用联合测定法浏定液限和塑限、是近年来土工试验的研完课绝之
本文着重介绍了联合测定法的两种方法, 并折出各自的发展前芳
_ 、
一、液限的测定
液塑限怂土力学中很玉要的物理性质指
标之一
。早在一九一一年瑞典农学家阿太堡
( 冬t 枪b e 玛) 研究农用土的物理状态. 认为
细粒上随着上中含水量的不同分别处于各种
不同的状态, 他提出了土从固态过渡到液态
的五个阶段, 从而提出液限与塑限的概念,
通称为阿太堡限度。此后太沙笨( T e r z “ g -
hi ) 将其引用于土力学一九三飞年卜萨格
兰德( c o s a g r a lld e) 设i十了碟式仪, 建立了
较精确的液限测试方法。一九四二年瓦西里
耶夫研究了瑞典园锥试验睐即. 提出了平衡
园锥仪法, 以76 克加度锥入土深度1() 毫米时
的含水量定义为液限, 于一九四九年被列入
苏联国家标准( 「o c T ) 故液限的测定有
两种方法, 即碟式仪法和园锥仪法
。目前多数
国家仍使用卡氏碟式仪测定液限; 而苏联、
东欧、中国、
英国、
法国、瑞典
、
印度等国
己采用锥式仪, 但各国的锥度. 锥重不尽相
同。
碟式仪法为测定液限的经典方法, 其物
理意义明确
。但由于仪器制造和操作要求十
分严格, 对某些上如砂性上. 因震动作用会
出现“ 液化” 现象等问题: 故齐[(1 趋向J:
用
锥式仪测定液限, 但仍以碟式仪为从础. 试
验结果应与碟式仪幕本一致。在一般情配卜
碟式仪比锥式仪测得的液限大; 从梢度看,
园锥仪的精度比碟式仪高由于园锥仪操作
比较简单. 成果比较稳定, 经采用电磁放锥
后, 其优点更为显著
。
二、·
塑限的测定
塑限试验一般仍采用搓条法。其搓条方
法各国不尽相同, 但均以搓至3 毫米断裂时
的含水量为塑限。
由f 样条法的缺点是众所
周知的, 已不能适应当前岩土工程的需要,
在此情况下, 用园锥仪联合i则定液塑限己逐
步提到日程上来
.
J
了.
三、用园锥仪联合测定液塑限
所谓联合测定, 就是用园锥仪同时测定
液限和塑限。方法是在不同含水量情况下,
作入土试验, 寻求入
_
1几深度与含水量( h -
w ) 关系, 然后分别按液限和塑限的入上深
度标准. 直接从图上查出土的液限和塑限
值
。
用园锥仪联合测定液、塑限. 国内外学
者进行了大量的研究。
我国水电、冶金
、
交
通等部门通过大量的比较试验认为:
( 1 ) 联合测定法除操作简便. 提高功
效等优点外. 其成果的分散性
一
般较手拼法
的小:
‘ 2 ) 联合测定法对土类的适用性也相
—6 2 一
当广。通过大量的试验得出园锥入土深度
与
含水量在双对数座标上呈现较好的直线关
系, 这样对联合测定液塑限提供了一定的可
靠性
。
水电部在制定“ 土工试验规程( S D S 01 -
7 的” 时, 通过大量的比较试验认为, 联合
测定液塑限是有一定可靠性的, 但由于资料
不足, 故列为试行规程。以后交通部在制君努
路土工试验规程( J T J 0 51 一81 ) ” 时, 提出
了改进的液塑限联合测定法, 即用10 0 克锥同
时测定液限和塑限的联合试验, 代替76 克锥
求液限和拼条法求塑限的方法。从国内外研
究的现状和趋势来看, 以锥式仪测定液塑限
的方法正在发展中, 有可能最终取代碟式仪
法和搓条法
。
这里需指出的, 水电部与交通部种土工
试验规程中, 关于联合测定液塑限的测定标
准有所不同, 其主要区别见下表:
毛
部另” ..锥重沉入土中的液限入土深塑限入土深附注
} ( 克) 时间( 秒) 度( 毫米) 度( 毫米)
水电部7 6 15 l0 2
交通部10 0 5 2 0 据hp 定出hp 一通过液限与塑限入土
深度关系曲线求得
据现有研究资料分析, 用l() 0 克锥测定液
塑限有较大的优越性; 而按76 克锥10 毫米入
土深度测得的液限与碟式仪测得的液限相比
显著偏低。近几年的研究又进一步发现, 上
述液限标准与国际上多数国家的液限标准相
比, 测得的液限均偏低, 而液限时的强度则
偏高。下面用一些资料来说明:
( l ) B S (英国采用的碟式仪) 液限
时的不排水强度c
。
=l
.
6 K N
r
解;
( 2 ) 瑞典园锥仪液限时C
。
=l
.
7 K N M气
,
( 3 ) A S T M (代表美国试验与材料协
会) 碟式仪液限时c
。二2
.
O K N / M2 ;
( 4 ) 7 6 克锥(锥角3 () ’
)
. 下沉10 毫米
时C
。= 1
.
5 一5
.
4 K N , 解。
从上述所列资料可知, 我国目前使用的
76 克锥下沉10 毫米时的液限强度, 大大高于
其他国家的强度, 为了与多数国家的标准相
一致. 把液限标准作适当修改是必要的
。这
就是交通部在土工试验规程中彩月10 0 克锥
测定液限的理由之一。
其次, 许多试验结果还表明, 同一个土
徉分别用碟式仪与76 克锥测定液限, 所得结
果相差较大, 并随土的塑性增加而差值越大
。
例如, 当碟式仪液限wL 二20 (% ) 时, 两者
所得结果基本一致; 做‘ 20 ( % ) 时, 76 克
锥测得之液限较碟式仪偏大, 这是因为低塑
,
性土在碟式仪震动作用时产生液化现象所
致。
对于高塑性的土, 在实际应用中发现,
当其还相当粘稠时, 按76 克锥标准已达液限,
这显然是不合理的( 因为液限的概念是当含
水量增大到使土体在一定外力下开始流动
时, 此时的含水量称为液限)
。
综上所述, 76 克锥的使用有其不合理性,
有必要取代它
。
下面谈谈如何确定联合
测定法中的塑限
值。目前国内土工试验规程中规定的方法有
所不同, 但关键都是要确定塑限时的园锥入
土深度。
其依据是用搓条法所得塑限时的含
水量作为标准
。水电部在联合测定法中是用
一个固定值( 2 毫米) 作为塑限; 而交通部
则认为在确定塑限的入土深度时, 不能用一
个固定值, 而要考虑土质
、
密度等情况。
他
们根据大量试验资料分析和计算. 发现塑限
尸
J气
-
—6 3 一
科技论文撰写概略
李纯兴邻乐旺
(科研处)
【提要】目前, 客观形势已把论文撰写提到了教师和科技工作者的任务日程;
撰写高水平的论文也成为高校发展必不可少的部分
。
为了繁荣科技论文写作, 本文
概要地介绍了论文的分类、如何选题、撰写准备、各部分撰写要点、论文语言修辞、
若干技术准则、修改与定稿等有关知识
。仅供撰写科技论文时参考。
申请学位、发表成果、
交流学术以及晋升业务考核, 都给教师、工程师、科技工作者,
甚至研究生、大学生提出必须撰写论文的任务。
他们之中有撰写技能并有其经历者有之, 未介
入门径者也不少。
为了繁荣科技论文写作, 提高论文质量, 笔者综合了几本有关的论著( 见又少
参考书目) , 梗概地介绍一些必要的知识, 以供上述部分同志撰写论文参考。
当代的科技研究及其科技论文写作, 都达到了空前未有的繁荣。八十年代初, 75 个国家
就有45 0 0 种科技刊物, 每年发表几十万篇科技文章。
美国、西欧
、日本的所有大学里, 把科
技鸟作都列为必修课。一种研究科技论文写作规律和方法的科技写作学已在国外出现, 而在
我国正处于方兴未艾的阶段
。本文不期望, 也不可能详尽介绍整个学科, 只是本着实用的原
则, 重点介绍必要的知识、技巧和准则。
少.
一、
论文概述
科技论文是对科学研究( 含教学研究) 所产生的成果进行理论分析和总结的写作文体。
它不同于一般总结、讲义、报告和教科书, 它的撰写要求作者广为搜集资料, 通过自己的分
析、实验和总结, 得出新的见解和结论。可以是推翻旧的理论, 也可以用新观点将一些分散
砂厄; ;炎二1梦‘J 百;爽; 2 厄二托2硬石吹‘砂硬; 沙石二抵矽硬舀洲石矛乙二冲石砂爬舀; 雍石乡乙沙石彩厄挑石神石矛石1夕石及懊舀洲石不弓沙乓) {砂毛飞典) 3 吓二石典八典舀洲石.典. ;户、.肉二石功沁. 勇‘
时入土深度场和液限之间有较明显的曲线究
。
关系(类似指数曲线或双曲线) , 这样hp 就近来有些单位通过对比试验发现. 76 克
成为一个连续变值。锥入土深度17 毫米的液限标准, 也与l〔)
0 克锥
测定塑限时, 首先根据园锥入土深度入土深度20
毫米一样, 和A s T M 碟式仪的液
(20 毫米) , 在园锥入土深度与上样含水量限相对应
。
故有人建议用76 克锥入土深土17
( h 一w ) 关系图上确定液限值, 再从(根毫米作为液限标准。
据公式绘制的) 液限与塑限时入土深度的关总之, 采用联合测定法测定液塑限有很
系曲线( hp 一wL ) 上查出相应的hp 值, 最后在广阔的发展前途
。通过不断的试验、总结
.
( h 一w ) 关系图上据饰查得相应的w (即最终从土工试验中取消锥式仪法测液限和用
塑限值) (具体的测定方法请参看交通部“ 搓条法测塑限, 而代之以联合测定法将是为
土工试验规程J T J0 51 一81 ” ) 。但在联合测时不远了。
定法中关于塑限的确定, 还在进行更深入的研
—6 4 一