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1、土工试验我们普通建筑都是修筑在地球上的，地表陆地上覆盖有几米到几公里的土层，所以绝大多数的建筑物都是修筑于地表土层上，特别是公路。 土做为应用量最大的路基填筑材料被广泛应用， 所以土的材料性能试验一直是一个比较重要的试验，如国家和各行业都有相应的国标和行业试验方法，比如国标GB50123，水利 SL237，公路 JTG E40，铁路 TB10102。感谢监理检测网提供这个机会，我在此与各位同仁就最常见的土工试验项目进行分享。在路基施工设计、技术规范中， 对路基施工填料的性能要求有几个，路基施工技术规范里给了要求，液塑限不大于50，塑性指数不大于26， CBR，以及压实度要求，相应的试验有液塑限
2、、击实度、CBR、含水率等。在土使用前，我们应对土进行命名。在土工试验规程里面，主要以（土的颗粒组成、塑性指标、土中有机质存在情况）进行分类。本分类将土分为4 类（巨粒组 60mm、粗粒组600.075mm、细粒组 0.075mm、特殊土），大类下又分 6 个小类（ 200mm漂石、 20060mm 卵石、 602mm砾、 20.075mm砂、 0.0750.002mm 粉粒、 0.002mm黏粒），所以必须进行土的颗粒分析。土的颗粒分析方法有筛分法（适用于粗料组600.075mm）、密度计法、移液管法（适用于细粒组0.075mm），这个比较简单，就不讲了。1. 液塑限试验， 又称界限含水率试
3、验， 液塑限主要用于划分土类， 计算天然稠度和塑性指数，供公路工程设计和施工使用。一般国内的常用的试验方法为液限和塑限联合测定法 （因为这个试验方法可以同时测出土的液限和塑限） ，其它如液限碟式仪法（仅测液限） 、塑限滚搓法（仅测塑限） 、缩限试验（缩限）仅能测一种指标，不如联合测定法方便。T0118-2007 液塑限试验（锥质量为100g 或者 76g），设备比较简单， 有液塑限仪（用来测锥入深度）、盛土杯（盛放土样） 、天平（ 0.01g ，用于测含水率） 、其它辅助设备（筛、调土刀、调土皿、称量盒、研钵、干燥器、吸管、凡士林等）。一般我们采用的是光电式或数字式液塑限仪，其构造图如下。 最
4、上面 1 是显示屏， 下面2是电磁铁，3是带标尽的圆锥，4是试样杯，5是控制开关，6 是升降座。它的工作原理是这样的， 在圆锥的顶部， 有铁质的圆头， 当电源开启时，锥尖与试样杯中的试样没有接触前， 2 电磁铁通电，把圆锥吸起，圆锥上部有标尺，标尺的数字显示在显示屏 1 上，可以对它进行调零操作等；试验时把盛有土样的试样杯放置在升降座6 上面，旋动升降座的螺旋，升降座和土样一同上升，即圆锥不动，试样动。当试样与圆锥顶端接触时因为金属材料可以导电，346 部分形成电流回路，电磁铁2 断电，圆锥落下，5 秒后控制开关部分的指示灯亮，读取显示屏显示的锥入深度h。1.1 液塑限联合测定法试验应按下列步
5、骤进行：取有代表性的天然含水率或风干土样进行试验。如土中含大于0.5mm的土粒或杂物时，应将风干试样用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎，过0.5mm的筛。取 0.5mm 筛下代表性土样 200g，分开放入三个盛样皿中，加不同数量的蒸馏水，土样的含水率分别控制在液限 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 18h以上。测定 A 点的锥入深度，对于 100g锥应为 20 0.2mm，对于 76g 锥应为 17mm。测定 C 点的锥入深度，对于100g 锥应控制在5mm以下，对于 76g 锥应控制在2mm以下。 对于砂类土， 用 100g 锥测定 C
6、 点锥入深度可大于5mm，用 76g 锥测定 C 点的锥入深度可大于 2mm。1.1.2将制备的土样充分搅拌均匀，分层装入试样杯中，用力压密，使空气逸出。对于较干的土样，应充分搓揉，用调土刀反复压实。试杯装满后，刮成与杯边齐平。1.1.3接通电源，调平机身，提上锥杆，调整读数为零，锥头上涂少许凡士林。1.1.4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，试杯上升，待锥尖与土样表面刚好接触时停止升降，指示灯亮，锥体立刻自行下沉，5s 时，自动停止下沉，读数窗上或数码管上显示锥入深度h1。1.1.5改变锥尖与土接触位置（锥尖两次锥入位置距离不小于1cm），重复本试验 3、 4步骤，得锥
7、入深度h2。h1、h2 允许平等误差为 0.5mm，否则，应重做。取 h1、h2 平均值作为该点的锥入深度h。1.1.6去掉锥尖入土处的凡士林, 取 10g 以上土样两个， 分别装入称量盒内， 称质量（准确至 0.01g，测定含水率 w1、w2（计算到0.1%）。计算含水率平均值。1.1.7重复本试验 2-6 步骤，对其它两个含水率土样进行试验，测其锥入深度和含水率。1.1.8结果整理1.1.8.1在双对数坐标上，以含水率w 为横坐标，锥入深度h 为纵坐标，点绘 A、 B、 C三点含水率的h-w 图。连此三点， 应呈一条直线。 如三点不在同一直线上，要通过 A 点与 B、C 两点连成两条直线，
8、根据液限（A 点含水率）在 hp-wl图上查得 hp，以此 hp 再在 h-w 的AB及 AC两直线上求出相应的两个含水率。当两个含水率的差值小于2%时，以该两点含水率的平均值与 A 点连成一直线。当两个含水率的差值不小于2%时，应重做试验。1.1.8.2 液限的确定方法：采用76g 锥做液限试验，则在 h-w 图上，查得纵坐标入土深度 h=17mm所对应的横坐标的含水率w，即为该土样的液限wl ；若采用 100g 锥做液限试验，则在 h-w 图上，查得纵坐标入土深度h=20mm所对应的横坐标的含水率w，即为该土样的液限 wl 。1.1.8.3 塑限的确定方法：使用76g 锥求出的液限，通过
9、76g 锥入土深度 h 与含水率 w的关系曲线，查得，锥入土深度2mm所对应的含水率即为该土样的塑限wp；使用 100g 锥求出的液限， 通过液限 wl 与塑限时入土深度hp 的关系曲线查得 h，再由 h-w 图求出深度为 hp时所对应的含水率，即为该土样的塑限wp。查 hp-wl 关系图时， 须先通过简易鉴别法及筛分法把细粒土与是砂类土区别开来。再按这 两 种 土 分 别 采 用 相 应 的hP-wL 关 系 曲 线 ； 对 于 细 粒 土 ， 用 双 曲 线 确 定hp=wL /(0.524w L-7.606) ；对于砂类土，使用多项式来确定（hP=29.6-1.22 wL2+0.017
10、w L3-0.0000744 w L ）。要点： 1.2.1 土样浸润时间要足够长，一般细粒土一夜（约10h) 即可，不一定要达到18h，因为如果经验不足，当时感觉还可以，但浸润了18h 后，土吸水比较多，含水率不是达到液限，测得的锥入深度不是20 0.2mm，有时只有 17 左右，这样又要重新加水浸润，浪费挺多时间了，影响工作效率。如果是重黏土，可能是要18h。对于一般的砂粒土，因为它孔隙比较大，七八个小时就可以了。所以这个土的浸润（调水量），要多做多试才行，接近液限时， 调土搅拌的阻力给人的感觉基本偏差不大。最好先加液限那个土样的水A点，记下它所需要的加水量，第二个是C 点，尽量干些， 但
11、也不能太干， 保证水能在一定时间内扩散均匀， 第三个才调 B 点，基本比 C 点加水量稍多一些就可以了，一般小于 A 点和 C 点的平均值，这样我们结果连出来的线比较靠下，塑限含水率不易超差。1.2.2 土浸润时可以把第一个A 调到稍大于 20mm的锥入深度，这样边出来的线夹角会尽量小，两根线延到塑限时两个含水率会更不易超过2，可以提高试验成功率。因为这个A点的锥入深度不是 20 0.2mm，所以液限也用锥入深度与含水率h-w 关系线计算得来。计算方法很简单，因为这个图是双对数坐标（就是说横坐标、纵坐标都是对数关系），所以三个点的锥入深度与含水率都是不成线性关系，没法计算。可以把锥入深度与含水
12、率都取对数（不管底数，不为 1 都成），然后就可以按下线方程进行处理。相应的把液限（20）和塑限（ hp）取对数后，就可以求出相应的液限状态的含水率和塑限状态的含水率。如果这样算出来的AC和 AB 塑限差值没有超过 2，就取其平均值。如果超过，就须重新试验。第一次锥入h1深度h2（）h 平均盒号盒质量（ g）含水率盒 +湿样质量（ g）测定盒 +干样质量（ g）含水率单值（ % ）含水率（ % ）第二次锥入h1深度h2（）h 平均盒号盒质量（ g）含水率盒 +湿样质量（ g）测定盒 +干样质量（ g）含水率单值（ % ）含水率（ % ）第一次试验液限第一次试验塑限塑性指数IP备注1235.411.620.0hp35.211.819.9#5.311.720.025493249414912345601111116.9316.2717.1316.4016.4816.3812222238.4244.5340.3445.2341.2345.21221133.2137.7633.5736.9033.0435.754949262532.031.541.240.649.548.831.8
