试验四 界限含水量试验
界限含水率试验
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实验步骤
试验采用天然含水率试样，当土样不均匀时，也允许采用风干试样；当 试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时，应过0.5mm筛；采用天然含水 率土样时，取代表性试样约250g；采用风干试样时，取过0.5mm筛的代表性 试样约200g，用纯水将土样调成均匀膏状，放人调土皿，浸润过夜； 将试样充分调匀后，填人试样杯中。填样时不应有孔隙，填满后刮平表 面；
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实验用仪器及材料
液塑限联合测定仪：圆锥仪，锥质量为76g，锥角300 ；读数显示为光电 式；试样杯，直径40~50mm，高30~40mm； 天平：称量200g，感量为0.0lg； 烘箱； 其他：干燥器(用氯化钙为干燥剂)、铝称量盒、调土刀、小刀、毛玻璃 板、滴管、吹风机、孔径为0.5mm的标准筛、研钵等设备。
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实验结论
请你把前面提到的四个问题的看法，或你对实验结果的有关意见作为实 验感受记录下来。
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备注和说明
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附图
附件
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9Leabharlann 附表附件2020/5/13
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将全部试样再加水或吹干并调匀，重复以上步骤分别测定第二点、第三 点试样的圆锥人土深度及相应的含水率；
将圆锥人土深度及相应的含水率在双对数坐标上绘制关系曲线，求得圆 锥人土深度为17mm及2mm时的相应含水率为液限及塑限；
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数据记录
原始数据记录纸统一采用规定的实验报告纸； 原始数据纸上应该体现以下内容：实验项目名称、实验人姓名、实验日 期、指导教师签名；最重要的一条是实验原始数据应有对应的表明数据代 表的含义的项目名称。
《土力学》界限含水率试验(液塑限联合测定试验)
《土力学》界限含水率试验（液塑限联合测定试验）土的界限含水量与土的机械组成、矿物成分、活动性、吸附水的表面电荷强度以及颗粒比面积有关，所以根据界限含水量可以反映土的某些物理特性。
一．试验原理用联合测定仪测定土在不同含水量时圆锥入土的深度，根据含水量和对应的入土深度之间的关系在双对数坐标纸上绘出直线。
在直线上查得圆锥入土深度为20mm时的相应含水量为液限ω，然后根据Lω—p h曲线，查出塑限时入土深度p h，L求出塑限ω。
P二．适用范围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，以供公路工程设计和施工之用。
本试验适用于粒径不大于0.5mm，有机质含量不大于试样总质量5%的土。
三．仪器设备1．LP-100型液塑限联合测定仪，锥质量100g，锥角30°。
2．盛土杯：直径5cm，深4～5cm。
3．天平：称量200g，感量0.01g。
4．其他：筛（孔径0.5 mm），调土刀，调土皿，铝盒，研钵（附带橡皮头的研杵或橡皮板，木碾），烘箱、干燥器，吸管，凡士林，蒸馏水等。
四．试验步骤1．取具有代表性的天然含水量或风干土样进行试验。
土中若含有大于0.5mm 的土粒或杂物时，应将风干土用带橡皮头的研杵研碎，过0.5mm筛。
2．取0.5mm筛下的代表性土样200g左右，分开放入三个盛土皿中，加入不同数量的蒸馏水，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18小时以上。
测定a点的锥入深度应为20（±0.2）mm，测定c点的锥入深度时粘性土应控制在5mm以下，而对于砂类土，测定c点的锥入深度可大于5mm。
3．将制备好的土样充分搅拌均匀，分层装入土杯，用力压密使空气逸出。
对于较干的土样，应先充分揉搓，用调土刀反复压实。
试杯装满后，刮成与杯边齐平。
4．在圆锥仪锥尖上涂少许凡士林，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，然后按动落锥开关，测记经过5s锥的入土深度h1。
界限含水试验
• 2.在含水率与圆锥下沉深度的关系图上 查得下沉深度为17mm所对应的含水率为 17mm液限 查得下沉深度为10mm 所对应的含水率 为10mm液限 查得下沉深度为2mm 所对应的含水率为 塑限 取值以百分数表示，准确至0.1%
公路规范 • 锥质量100g，锥角30º，下沉深度20mm 时 的含水率作为液限 • 根据塑限时的下沉深度和液限含水率的关 系曲线，提出对粘性土用双曲线确定塑限 时锥的下沉深度hp，对砂类土用正交三次 多项式曲线确定hp值,然后根据hp值从双对 数图上查得含水率即为塑限。
• 2 、当土条直径搓成3mm 时产生横 向裂缝，并开始断裂，表示试样的 含水率达到塑限含水率。
当土条直径搓成3mm 时不产生 裂缝或土条直径大于3mm 时开始断 裂，表示试样的含水率高于塑限或 低于塑限，都应重新取样进行试验。
• 3 、取直径3mm有裂缝的土条 3-5g，测定土条的含水率。
• 4 、两次平行试验结果差值不超 过1%时，取算术平均值即为土 的塑限。
粉土的滚条方法
不产生裂纹时的判定方法 水印法
液塑
带标尺的圆锥仪 电磁铁 显示屏 控制开关 试样杯
设备要求
圆锥 质量为76g 锥角为30゜ 0.3mm 锥尖磨损量不得超过0.3mm 读数显示宜采用光电式 游标式 百分表式 人士深度读数精确至0.2mm。 试样杯 内径为40mm 高度为30mm
界限含水率试验
界限含水率的定义
粘性土从一种状态转到另一种状态 的分界含水率。它对粘性上的分类及工 程性质的评价有重要意义。
粘性土
含水率：低
状态: 固态 半固态 可塑 缩 塑 限
Ws
高
流动 液 限
WP
限
WL
测试方法
试验四界限含水量试验
试验四 界限含水量试验概述粘性土的状态随着含水量的变化而变化，当含水量不同时，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量称为界限含水量。
土从流动状态转到可塑状态的界限含水量称为液限ωL；土从可塑状态转到半固体状态的界限含水量称为塑限ωP；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人界限含水量称为缩限ωS。
土的塑性指数I P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。
土的液性指数I L是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比，液性指数可被用来表示粘性土所处的软硬状态，所以土的界限含水量是计算土的塑性指数和液性指数不可缺少的指标，土的界限含水量还是估算地基土承载力待的一个重要依据。
界限含水量试验要求土的颗粒粒径小于0.5mm，且有机质量不超过5%，且宜采用天然含水量的试样，但也可采用风干试样，当试样中含有粒径大于0.5mm 的土粒或杂质时，应过0.5mm的筛。
一、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量，测定土的液限主要有圆锥仪法、碟式仪法待试验方法，也可采用液塑限联合温室法测定土的液限。
(一)圆锥仪液限试验圆锥仪液限试验就是将质量为76g的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10mm深度，此时试样的含水量就是液限。
图4-1 锥式液限仪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10 mm处有环状刻度；②且金属材料或有机玻璃制成的试样杯，直径不小于40 mm，高度不小于20 mm；③硬木或金属制成的平稳底座；(2)称量200g、最小分度值0.01 g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0.5 mm 的标准筛、研钵等设备。
界限含水率试验
概述
粘性土的物理状态随其含水率的变化而有所不同 ，界限含水率是指粘性土从一个稠度状态过渡到 另一个稠度状态时的分界含水率。
土的液限是粘性土从可塑状态转到流动状的界限 含水率。
土的塑限是粘性土从半固态转到可塑状态的界限含 水率。
试验目的
测定土的液限、塑限，以计算土的塑性指数和液 性指数，对粘性土进行分类以及判别土的状态， 供工程设计和施工工程使用。
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3、放锥
(1) 在平衡锥尖部分涂上一薄层凡士林，以拇指和食指执 锥柄，使锥尖与试样面接触，并保持锥体垂直，轻轻松开 手指，使锥体在其自重作用下沉入土中；注意放锥时要平 稳，避免产生冲击力。 (2) 放锥15s后，观察锥体入土中的深度，以土样表面与 锥接触处为准；若恰为10mm(锥上有刻度标志), 则认为这 时的含水率就为液限。若锥体入土深度大于或小于10mm时 ，表示试样含水率大于或小于液限，此时，应挖去沾有凡 士林的土，取出全部试样放在调土杯中使水分蒸发或加纯 水重新调匀，直至锥体下沉深度恰为10mm时为止。
注: 本试验适用于粒径小于 0.5mm ，以及有机质含量不大于
试样总质量5%的土。
操作步骤
1、制备土样
取天然含水率的土样约50g，捏碎过筛；若天然土 样己风干，则取样 80g 研碎，并过 0.5mm 筛；加纯 水调成糊状，盖上湿布或置保湿器内12h以上，使 水分均匀分布。
2、装土样于调土杯中 将备好的土样再仔细拌匀一次，然后分层装入试 杯中；用手掌轻拍试杯，使杯中空气逸出；待土 样填满后，用调土刀抹平土面，使土面与杯缘齐 平。
液 塑 限 联 合 测 定 仪
仪器设备
1、铝盒、调土杯及调土刀；
含水量试验
试验一含水量试验1含水量及常用测定方法1.1含水量含水量是土在100~150 摄氏度下烘干到恒量时所失去的水分质量和达恒量后土的质量的比值，以百分数表示，是描述土的干湿程度的重要指标。
1.2常用测定方法（1）烘干法：室内试验的标准方法；（2）酒精燃烧法：精度要求不高时常使用此方法，所需时间较短；（3）比重法：适用于砂性土；（4）炒干法：适用于含砾较多的土。
1.3试验目的测定土样的含水量。
1.4试验原理首先称量含水土样的质量，然后称量去除水分后干土的质量，将两者的差作为土样中所含水分的质量。
去除水分的方法直接决定测量结果，理论上土样中所含水的质量是指其中自由水的质量，当温度在100~150摄氏度范围时，一般不会破坏结合水，所以要求精确测量时温度应控制在100~150 摄氏度的范围内。
2试验步骤2.1烘干法2.1.1仪器设备（1）烘箱：真空电热烘箱，温度保持100~150 摄氏度；（2）天平：称量500g。
感量0.01g；（3）其它辅助工具，如称量盒等。
2.1.2操作步骤（1）称量装土样的称量盒的质量m'；（2）取适量代表性试样放入称量盒内，迅速盖好盒盖，称量得m z ；（3）去掉盒盖后，将盛有试样的称量盒放入烘箱，在100~150 摄氏度下烘到恒量，（一般土质量为15g~30g 时，砂土约需1h~2h；粉土约需6h~8h；粘土约需10h）；4）烘干后取出试样，盖好盒盖冷却至室温后称量其质量m z'；5）按下式计算含水量：m z m zz 'z'100 ''2.1.3 试验数据整理含水量试验工程名称试验者试验方法计算者试验日期校核者2.2酒精燃烧法2.1.1仪器设备（1）酒精：纯度95%以上；（2）天平：称量200g。
感量0.01g；（3）其它辅助工具，如称量盒、滴管、调土刀、火柴等。
2.1.2操作步骤（1）称量装土样的称量盒的质量m'；（2）取适量代表性试样放入称量盒内，迅速盖好盒盖，称量得m z ；（3）去掉盒盖后，滴入酒精直至出现自由液面为止，点燃酒精完全燃烧（燃烧次数为三次）；（4）盖好盒盖冷却至室温后称量其质量m z'；5）按下式计算含水量：3 思考题（1）测定含水量试验中，烘干温度为什么要控制在 100~150 摄氏度的范围 内？（2）烘干法与酒精燃烧法相比，各自的优缺点是什么？ （3）称量湿土质量时，为什么迅速盖好盒盖？土样编 号土样说 明盒号 盒质量 盒+湿 土质量盒+干 土质量湿土质 量干土质 量含水量 平均值工程名称 试验方法 试验日期试验者 计算者 校核者mz 'mz' 100 m z m2.1.3 试验数据整理含试验（4）测定含水量试验中，同一土样的两个试样含水量差值超过2%，问测量结果是否合理？若合理，请说明理由。
第十一章 如何用四阶段抽水试验判断井体状况
第十一章如何用四階段抽水試驗判斷井體狀況？無論是地下水生產井或是地下水位觀測井都會有抽水。
對於大部份的生產井而言，抽水是獲得地下水唯一的方法，但是在抽水的水位變化與抽水量之間的關係，可以測得含水層重要參數，如導水係數、滲透係數（transmissivity）、井比容量（specific capacity）等。
另外在井使用時間，也可以由抽水試驗判斷井體淤塞狀況，進而判斷是否需要進行洗井，或是洗井後用抽水試驗判斷是否井體已經恢復正常出水，或是判斷井體已經無法恢復使用功能而需要以套管處理或淪為廢井。
由抽水試驗判斷井體阻塞程度是為最直接、最傳統判斷井體水力狀況方法。
抽水試驗判斷井體水力狀況最常用的方法是四階段變流量抽水法，或簡稱為四階段洩降法（four step-draw down test）。
這個方法是以一定的抽水流量抽地下水，並且記錄在不同時間的水位，這個抽水階段稱為第一級。
連續抽水一個小時以後，再增加抽水量，也是定時測定地下水位，這一階段抽水為第二段，而又再增加抽水量二次，稱為第三級與第四級抽水。
四級抽水試驗的理論根據當進行抽水時，井中水位的洩降（S w）並不代表含水層中水位的洩降（S l），從圖11-1中可知在抽水時地下水位的變化，尤其是在抽水時地下水位洩降現象進入井體時的情形，也因此可用其關係表示為：S w＝S l＋S t .............................................................................................. (11-1) 其中，S t為抽水時含水層的水流經礫石圈與濾水層時，因著水頭能－103 －－ 104 －圖11-1 抽水時地下水位變化量的損失，所產生的水位洩降者。
S l 的水位洩降是指在流體層流（laminar flow ）的情況下，因水流流經地下孔隙時所耗之能量，因為層流符合傳統流體力學的假設，所以有理論可以推導。
界限含水率试验报告
界限含水率试验报告一、试验目的。
本次试验旨在确定土壤的界限含水率，即土壤含水量达到一定值时，土壤呈现塑性状态和非塑性状态的临界含水量。
二、试验原理。
界限含水率是指土壤含水量达到一定数值时，土壤呈现塑性状态和非塑性状态的临界含水量。
在试验中，首先需要将土壤样品加入适量水分，然后进行搅拌和振实，直至土壤呈现塑性状态或非塑性状态。
通过测定土壤的含水量和塑性指数，可以确定土壤的界限含水率。
三、试验方法。
1. 取一定质量的土壤样品，将其加入试验容器中。
2. 逐渐加入适量的水分，搅拌均匀，直至土壤呈现塑性状态或非塑性状态。
3. 测定土壤的含水量，并计算塑性指数。
4. 重复以上步骤，直至得到至少3组数据。
5. 根据试验数据，确定土壤的界限含水率。
四、试验结果。
经过多次试验和数据处理，得出土壤的界限含水率为XX%。
五、试验分析。
通过试验结果分析，可以得出土壤的界限含水率对土壤的工程性质具有重要影响。
当土壤含水量低于界限含水率时，土壤呈现非塑性状态，易产生裂缝和变形；当土壤含水量高于界限含水率时，土壤呈现塑性状态，易发生流变和变形。
因此，合理控制土壤的含水量对工程建设具有重要意义。
六、结论。
本次试验确定了土壤的界限含水率为XX%，为工程建设提供了重要的参考依据。
在工程实践中，应根据土壤的具体特性和工程要求，合理控制土壤的含水量，以确保工程质量和安全。
七、试验总结。
界限含水率试验是土壤工程中重要的试验之一，通过本次试验，加深了对土壤含水特性的认识，为工程实践提供了重要的参考依据。
在今后的工程实践中，将进一步加强对土壤含水特性的研究，不断提高工程建设的质量和安全水平。
八、参考文献。
1.《土壤力学与基础工程》。
2.《土壤力学试验方法》。
以上为界限含水率试验报告内容，供参考。