铁路液塑限计算
土工液塑限试验成果确定方法解析
土工液塑限试验成果确定方法解析1概述液限、塑限是指细粒土处于可塑性状态的上限含水量和下限含水量。
它是细粒土的两个重要物理指标，用以划分土类、计算天然稠度、塑性指数，提供参数供工程之用。
因此，正确地确定细粒土的液限、塑限指标对工程建设具有重要的意义。
液限和塑限的测定属于室内土工常规试验项目，其目的主要是测定细粒土的液限和塑限，并根据试验结果计算塑性指数和液性指数，因此研究内容属于土力学的试验研究领域。
根据我国国家标准《土工试验方法标准》（GB/ T50123 - 1999），行业标准《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）、《水电水利工程土工试验规程》（DL/T5355-2006）、《铁路工程土工试验规程》（TB 10102-2004），对小于0.5mm的土试样的液塑限的确定方法有液塑限联合测定法、碟式仪液限法及滚搓法。
滚搓法具有标准不易掌握，人为因素影响较大等缺点；碟式仪液限法主要用于美国，我国应用较少，而液塑限聯合测定法具有操作简单，所测数据比较稳定，标准易于统一等优点，因此应用越来越广泛。
联合测定法采用光电式液塑限联合测定仪等，用100g（或76g）圆锥仪测定在5s时土在不同含水量时的圆锥下沉深度。
在双对数坐标纸上绘制圆锥下沉深度和含水量的关系直线，公路土工试验规程规定，在直线上查得圆锥下沉深度为20mm处的相应含水量为液限（水电土工试验规程、铁路和国标为圆锥下沉深度为17mm或10mm处的相应含水量为液限）。
然后再将液限带入公式计算出下沉深度hP，hP对应的含水量为塑限wp（而水电土工试验规程圆锥下沉深度为2mm处的相应含水量为塑限，显然，公路土工试验规程按变数hP确定含水量更为合理，因为hP值随土质而异）。
关于液塑限联合试验的数据分析整理，公路土工试验规程、水利电力土工试验规程等都已做了比较明确的规定，但这些土工试验规程之规定较为繁琐，特别是对每一土样均在双对数坐标纸上绘制lgw - lgh直线，不仅工作量大，极易造成人为的误差，而且在试验过程中可能造成△wP ≥2%，使试验拖延一个周期。
联合测定法中液塑限的求解
两 个 含 水 率 的 差值 大 干 等 于２ ％时 ， 应 重 做
试验 。 目前 ， 公路 上 常 采 用 作 图 法 确 定液 限 和 塑限结果 。 由 于 作 图法 是 在 双 对 数 坐 标 图上 点 绘 ， 速 度慢 、 误差较大 ， 为此 ， 本 文 依 据（ ∞， ｈ） 在ｌ ｇ ∞一 ｌ ｇ ｈ 坐 标 系 中 较 好 的 线 性
２ ３
Ｉ ｊ ： ｌ Ｉ 圆 — 雨 。 。 。 。 ． 。 ． 。
表 ２ 结果对 比
信 息 技 术
限 测 试 数据 ， 确定 出的 液 限 、 塑 限值 比 规 范
作图法 ４ ４ ． ５
１ ８ ． ０
方法 液限 ０ ９ ￡ （ ％）
塑限 ∞
特点 ， 应 用解 析 法 建 立 了０ ３ ， 、 ∞ 数 学 表 达
图 ２ 流程 图
式， 并利 用Ｅ ｘＣ Ｅ Ｌ 在计 算 机上 操 作 ， 取得 了
表１ 液塑 限联 合试 验
、 、 、
１ 组
２组
３ 组
试 验项 目
———～
入土深 度（ ａｍ ｒ ）
ｈ １
ｈ２
干 土 质 量
４ ２ ． ８ ２ ６ ． ５ ７
２ ９ ． ８ ７
４ ２ ． ３ ３ ６ ． ５ ５
２ ９ ． ６ ６
４ １ ． ５ １ ｌ ０ ． ４ １
２ ８ ． ２ ７
４ ０ ． ２ ９ ｌ ０． ２ ８
２ ８． ｏ ９
４ ０． ０ ４ ｌ ２ ． ８ ０
Ｊ Ｄ
解析法 ４ ５ ． ４
液塑限自动计算
4.0 3.9 4.0 41 16.44 36.49 33.67 2.82 17.23 16.4 16.4 27 15.55 37.18 33.62 3.56 18.07 19.7
入土深度 （mm）
h2 h =1/2×(h 1+h 2)
盒号 盒质量(g) 盒+湿土质量(g) 盒+干土质量(g)
含 水 量 水分质量(g) 干土质量(g) 含水率ω (%) 平均含水率(%)
中铁三局集团第*工程有限公司工程试验中心
液塑限联合测定试验报告
委托单位: 工程名称: 取样深度: 使用部位: 仪器使用情况 及环境条件 名称 光电式液塑限测定仪 型号 FG-Ⅲ型 编号 — 试 试验次数 验 结 \ 报告编号: 委托编号: 试验日期: 报告日期: 示值范围 — 果 分辨力 — 温度 23℃ 相对湿度 65℃
lgw=(lgh-B)/A 100.0 W=10(lgh-B)/A
试验意见： .
1 2 1
试验：
复核：
技术负责人：
单7.4 16 15.99 38.19 35.06 3.13 19.07 16.4
#### 19.5 #### 16.4 #### 13.9
3 16.2 16.2 16.2 30 15.70 38.24 34.59 3.65 18.89 19.3 15 16.10 42.74 37.61 5.13 21.51 23.8 23.8 39 16.20 41.00 36.23 4.77 20.03 23.8
B= -4.1 13.9
17 1 10 17.0 24.1 10.0 21.0 2.0 13.9 1 24.1 1 21 1 13.9
17mm对应的含水量: 24.1 1.0 公式推导 1.0 该公式是以10为底的对数 10.0
土的液限和塑限计算公式
土的液限和塑限计算公式《土的液限和塑限计算公式》一、液限1、基本液限公式w-wL=C(Φ-ΦL)式中：w是土的相对湿度，wL是基本液限的相对湿度，Φ是土的塑性指数，ΦL是基本液限的塑性指数，C是液限系数。
2、液限系数C：有关液限系数的求解有以下几种方法：（1）搜集野外试验资料，实测液限系数；（2）根据土的粒径及碎石含量，采用理论计算；（3）根据土的塑性指数，采用理论计算；（4）根据岩石的含水率、比表面积、孔隙度及共溶物含量，采用理论计算。
3、液限系数的理论计算（1）根据土的粒径及碎石含量计算：液限系数C=1.7×（1-25%碎石含量）×（1-0.5×粒径系数）其中，粒径系数σ＝0.4（φ>20mm）、σ＝0.3（10mm<φ<20mm）、σ＝0.2（2mm<φ<10mm）、σ＝0.1（φ<2mm）（2）根据土的塑性指数计算：液限系数C=1-3.4λ/（1+λ）其中，λ＝Φ-ΦL4、基本液限的获取基本液限的获取可以通过野外试验，也可以采用理论计算。
理论计算的方法有：（1）采用塑性指数的测试试验：基本液限的塑性指数ΦL按照塑性指数的标准模型可表示为：ΦL=a+bλ (λ=Φ-35)其中，a和b是模型系数，常以根据土的品种及粒径分类，经长期实测研究确定的结果表示。
（2）根据土的孔隙度及共溶物含量计算：基本液限的相对湿度wL=f(1-e)/(1-e/m)其中，e是岩石的含水率，m是比表面积，f是共溶物含量。
二、塑限1、基本塑限公式w-wP=D (Φ-ΦP)式中：w是土的相对湿度，wP是基本塑限的相对湿度，Φ是土的塑性指数，ΦP是基本塑限的塑性指数，D是塑限系数。
2、塑限系数D有关塑限系数的求解有以下几种方法：（1）搜集野外试验资料，实测塑限系数；（2）根据土的粒径及碎石含量，采用理论计算；（3）根据土的塑性指数，采用理论计算；（4）根据岩石的含水率、比表面积、孔隙度及共溶物含量，采用理论计算。
铁道工程试验检测备课课件 第十章：液塑限联合测定
赵秀绍 赵小平 耿大新
试验原理概述
• 在图上查得圆锥下沉 深度为10mm所对应 得含水率即为液限， 查得圆锥下沉深度 2mm所对应的含水率 即为塑限。
赵秀绍 赵小平 耿大新
主
• 液塑限联合测定仪
要
状态时的分界含水量。
液限wL 流动状态与可塑状态间的分界含水量 塑限wp 可塑状态与半固体状态间分界含水量 缩限ws 半固体状态与固体状态间分界含水量
（亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的
含水率。） 0
塑限ωP
液限ωL
ω
固态或半固态 可塑状态 流动状态
粘性土的界限含水量图
本试验目的
测定粘性土的液限与塑限 进行粘性土的定名 进行粘性土的软硬程度判别
• 5.2 绘图求解
试验 • 以含水率为横坐标，圆
结果 整理
锥下沉深度为纵坐标，
在双对数坐标纸上绘制
关系曲线，三点连一直
线（如A线）。
赵秀绍 赵小平 耿大新
试验结果整理
• 当三点不在一直线上，可 通过高含水率的一点与另 两点连成两条直线，在圆 锥下沉深度为2mm处查得 相应的含水率。当两个含 水率的差值≥2％时，应重 做试验。
碟式仪液限试验
• 在但对书坐标上，以含水率为纵坐标，击数为横坐标，绘 制含水率与击数关系曲线。
击数25此对应的含水率， 即为该试样的液限。
粘性土的物理特性
粘性土的塑性指数和液性指数
塑性指数IP是液限和塑限的差值(习
惯上不带%表示)，即土处在可塑状态的含 水量变化范围。
I p L P
粘性土的物理特性
液塑限自动计算表和图学习和教练版
液塑限联合测定试验记录表本图坐0.832534820.341945930.983685840.431132550.055109140.87855227123456789101123.419.414.715.613.519.817.613.614.819.220.4 0.1305340.4148350.9871920.1210210.5711460.4778440.3222370.6836110.4452290.680400160.2331410711145826391215253040450.12692221.331803864.711063370.750861312.39297259 2.82703421砂土塑限入土深度粘土塑限入土深度盒号及重量含水量的范围1230.918978602辅助公式系数标准公式系数0.5766645750.680015402顺便给我讲一下如何用VBA将趋势线的公式取出来存在某一个单元格之中，想解决以上问题都需要用到什么知识，在哪里可以查到。
请指教。
图表外的好多数据都是编程序用的辅助数据，不用管他。
两点连成的线用的面的红色数据第一个注意点后面的批注第三个注意点在上面批注中102030405060708011088101809011099101901001101010101100102020101103030101:本图坐标是用双对数函数做的X 注意点在批注中101104040101419.910505010113.344.5106060101410.219.910707010113.327.044.510909010110100100101INDEX 引有EXP 返回e的n次方LN返回给定数值的自然对数LINEST 返回线性回归方程的参数POWER 返回某数的乘幂线用的是后面的红色数据。
液塑限联合测定法.
SHAANXI RAILWAY INSTITUTE
试验操作流程
陕铁院铁道工程系
陕西铁路工程职业技术学院
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• (3)、接通电源，按下“开”按钮，把装有透明光学 微分尺的圆锥仪，在锥体上抹以薄层凡士林，使电 磁铁吸稳固锥仪。并使光学微分尺垂直于光轴（可 从屏幕上观察，刻度线清晰，并在屏幕居中位置）。
陕铁院铁道工程系
陕西铁路工程职业技术学院
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5.试验记录
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在含水率与圆锥下沉深度的关系图上查得下沉深度为 17mm对应的含水率为液限，查得下沉深度为10mm对应 的含水率为10mm液限，查得下沉深度为2mm对应的含水 率为塑限。 (3)、塑性指数计算 I
• (4)、调节零点，使读数屏幕上的零线与光学微分 尺影像零线重合，按下“手”（即手动）按钮，使 仪器处于备用状态。
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• (5)、转动升降座，待试样杯上升到土面刚好与圆锥 仪锥尖接触时，“接触”蓝灯亮，按“放”按钮， 圆锥仪自由下落，历时5秒，当音响讯号自动发出声 响时，立即从读数屏幕上读出圆锥仪下沉深度。
(2)、塑限和液限确定
以含水率为横坐标，以圆锥入土深度为纵坐标 在双对数坐标纸上绘制含水率与相应的圆锥入土深 度关系曲线，如图。三点应在一根直线上，如图中 A线。如果三点不在同一直线上，通过高含水率的 一点与其余两点连两根直线，在圆锥入土深工为 2mm处查得相应的两个含水率，如果两个含水率 的差值小于2%，用该两含水率的平均值的点与高 含水率的测点作直线，如图中的B线，若两个含水 率差值等于、大于2%，则应补点或重做试验。
实验三--液限和塑限试验
图4-1锥式液限仪（单位：mm ） 1-锥身；2-手柄；3-平衡装置；4-试杯；5-底座实验三 液限和塑限试验 钟耀田 10332040一、概述粘性土的状态随着含水率的变化而变化，当含水率不同时，粘性土可分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态，粘性土从一种状态转到另一种状态的分界含水率称为界限含水率。
土从流动状态转到可塑状态的界限含水率称为液限L w ；土从可塑状态转到半固体状态的界限含水率称为塑限p w ；土由半固体状态不断蒸发水分，则体积逐渐缩小，直到体积不再缩小时的界限含水率称为缩限s w 。
土的塑性指数pI 是指液限与塑限的差值，由于塑性指数在一定程度上综合反映了影响粘性土特征的各种重要因素，因此，粘性土常按塑性指数进行分类。
界限含水率试验要求土的颗粒粒径小于0.5mm ，且有机质含量不超过5%，且宜采用天然含水率试样，但也可采用风干试样，当试样含有粒径大于0.5mm 的土粒或杂质时，应过0.5mm 的筛。
二、液限试验液限是区分粘性土可塑状态和流动状态的界限含水率，测定土的液限主要有圆锥仪法、碟式仪法等试验方法，也可采用液塑限联合测定法测定土的液限。
这里介绍圆锥仪液限试验。
圆锥仪液限试验圆锥仪液限试验就是将质量为76g 圆锥仪轻放在试样的表面，使其在自重作用下沉入土中，若圆锥体经过5s 恰好沉入土中10mm 深度，此时试样的含水率就是液限。
1、仪器设备（1）圆锥液限仪（图4-1），主要有三个部分：①质量为76g 且带有平衡装置的圆锥，锤角30°，高25mm ，距锥尖10mm 处有环状刻度；②用金属材料或有机玻璃制成的试样杯，直径不小于40mm ，高度不小于20mm ；③硬木或金属制成的平稳底座；（2）称量200g 、最小分度值0.01g 的天平； （3）烘箱、干燥器；（4）铝制称量盒、调土刀、小刀、毛玻璃板、滴管、吹风机、孔径为0.5mm 标准筛、研体等设备。
2、操作步骤（1）选取具有代表性的天然含水率土样或风干土样，若土中含有较多大于0.5mm 的颗粒或夹有多量的杂物时，应将土样风干后用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎，然后再过0.5mm 的筛。
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称量 盒号
3.6 10.1 16.9
1 2 3 4 5 6
圆锥下沉深度h 与联合测定含水率ω ′ 双对数关系曲线： 100 A(X) A(Y) B(X) B(Y) C(X) C(Y)
10
1.6 1.2 1.5 1.0 1.4 0.6
AB(K) AC(K)
3.16 2.64
AB(b) -3.80 AC(b) -2.98
平均 值 AB2mm 1.2976 19.84 AC2mm 1.2405 17.40 相差(%) 最终直 线 最终点 2.44 Ｋ= 1.27 2.89 18.62 18.62 2.00 ｂ= 2.00 1.27 0.30 -3.36 两点相差 补做试验 (%) 39.1 17mm液限 10mm液限 2mm塑限 17mm 塑性指数 10mm 塑性指数 32.5 18.6 20.5 13.9
采用标准 干试 联合测定含水率 塑性指数 液性指数 试样天 液限(h ＝ 液限(h ＝ 样质 ω ′ (%) I P＝ω L－ I L＝ 塑限(h ＝ 然含水 量m d 17mm) 10mm) ωp 2mm)ω p(%) (ω －ω p)/I P (m 0/m d－1)× 100 率ω ω L(%) ω 10(%) (g) (%) 单值 均值 26.72 23.8 23.9 31.96 24.0 39.84 39.42 37.60 35.49 32.0 32.2 38.9 39.1 32.1 39.0 43.1 39.1 32.5 18.6 20.5 1.20
1 10 100
附注：
试验
计算
复核
.
黏性土液塑限联合试验记录
样品编号 委托编号 取样地点 仪器设备名称 仪器设备 及 环境条件 型号 管理编号 记录编号 委托日期 实验日期
表号：铁建试录125 批准文ห้องสมุดไป่ตู้：铁建设函〔 2009〕27号
示值范围
分辨力
温度 (℃)
相对湿度 (%)
样品状态描述 圆锥下 试样 沉深度 编号 h (mm) 湿试 样质 量m 0 (g) 33.07 39.62 52.60 52.10 52.22 49.37