郭天龍，胡亞朋

（1.中國電建集團第十六工程局有限公司，福建 福州 350000；2.開封市水利建筑勘察設(shè)計院，河南 開封 475000）

中歐規(guī)范液塑限試驗成果對比分析

郭天龍1，胡亞朋2

（1.中國電建集團第十六工程局有限公司，福建 福州 350000；2.開封市水利建筑勘察設(shè)計院，河南 開封 475000）

對比分析了中歐土工試驗規(guī)范制樣要求、操作步驟的差異，研究在不同試驗標(biāo)準條件下，同種黏土樣品液塑限試驗成果的變化，探討了影響?zhàn)ね烈核芟藜八苄灾笖?shù)的因素。

土工試驗；中國規(guī)范；歐洲規(guī)范；黏土樣本；液限塑限；塑性指數(shù)

0 引言

黏性土由一種狀態(tài)過渡到另一種狀態(tài)的分界含水率為界限含水率。其中，液限WL是黏性土呈可塑狀態(tài)的上限含水率，塑限WP是細粒土呈可塑狀態(tài)的下限含水率，二者的差值稱為塑性指數(shù)IP，即IP＝WL－WP。

塑性指數(shù)是黏性土最基本、最重要的物理指標(biāo)之一，其大小直接表征了黏性土的塑性狀態(tài)。在一定程度上，它綜合反映了影響?zhàn)ば酝撂卣鞯母鞣N重要因素。塑性指數(shù)愈大，表明土的顆粒愈細、比表面積愈大、土的黏?；蛴H水礦物含量愈高，土處在可塑狀態(tài)的含水率變化范圍就愈大。也就是說，塑性指數(shù)能綜合反映土的礦物成分和顆粒大小的影響。因此，在工程上常按塑性指數(shù)對黏性土進行分類和評價［1］。

隨著中國對外合作項目的增多，研究中外工程規(guī)范條款差別問題具有非?，F(xiàn)實的指導(dǎo)意義。

1 中歐規(guī)范試驗方法的差異

對于液塑限試驗，液限試驗多采用液限蝶式儀法測試液限指標(biāo)，塑限試驗則多采用傳統(tǒng)的滾搓法，亦可采用光電聯(lián)合測試儀法測試塑限指標(biāo)。就試驗方法與設(shè)備而言，中歐規(guī)范的要求與標(biāo)準基本相同，其主要差異在于制樣的過程。

1.1 兩種規(guī)范制樣要求的區(qū)別

中國規(guī)范 《土工試驗方法標(biāo)準》（GB／T50123－1999）中的制樣要求為［2］：選取適量的土樣→烘干→碾碎→過篩 （0.5mm方孔篩）→加適量的純水→攪拌均勻→制樣完成。

歐洲規(guī)范 《土工試驗規(guī)程》（ISO／TS17892－12：2004）的制樣要求為［3］：選取適量的土樣→用水浸泡24 h（常溫條件下）→泥漿過篩（0.4mm圓孔篩）→沉淀12 h→抽取清水→放入105°C恒溫箱烘干12 h（或自然蒸發(fā)）→碾碎→過篩 （0.4mm圓孔篩）→加適量的純水→攪拌均勻→制樣完成。

從以上制樣要求可以看出，中歐規(guī)范的主要差異是：（1）在對試樣烘干、碾碎之前，歐洲規(guī)范還要求對土樣采取浸泡、泥漿過篩、沉淀等。（2）中歐規(guī)范的過篩孔徑不同。中國規(guī)范要求過0.5mm的方孔篩，歐洲規(guī)范要求過0.4mm的圓孔篩。即，按中國規(guī)范制備的試樣的最大土顆粒是0.5mm，而按照歐洲規(guī)范制備的試樣的最大土顆粒為0.4mm。

1.2 兩種規(guī)范操作步驟的區(qū)別

在操作步驟上，中國規(guī)范要求3循環(huán)次即可，而歐洲規(guī)范要求5循環(huán)次，最后分別繪制擊次與含水率關(guān)系曲線，找出25次所對應(yīng)的含水率，即為該試樣的液限。從獲得試驗結(jié)果看，該過程差異對試驗結(jié)果影響不大，但歐洲規(guī)范相對較為準確。

2 中歐規(guī)范下的試驗結(jié)果對比分析

結(jié)合喀麥隆曼維萊水電站施工勘察，從B3土料場探井采用井壁刻槽法取樣，分別依據(jù)前述中國規(guī)范和歐洲規(guī)范制定的標(biāo)準制樣和試驗，過篩孔徑分別為0.5mm方孔、0.4mm圓孔、0.08mm方孔和0.25mm圓孔。

2.1 液限試驗結(jié)果對比

液限試驗采用蝶式儀法，其結(jié)果如表1所示。

根據(jù)表1中的試驗數(shù)據(jù)，以含水率為縱坐標(biāo)，以擊次為橫坐標(biāo)，繪制如圖1所示的曲線。查找曲線上25次所對應(yīng)的含水率，即為該試樣的液限（如圖2所示）。

表1 中歐規(guī)范液限試驗對比表Table 1 Liquid lim it test comparison of Chinese and Europ ean specifications

圖1 含水率與擊數(shù)關(guān)系曲線Fig.1 Relation curves of moisture content and compaction

2.2 塑限試驗結(jié)果對比

塑限試驗采用滾搓法，其結(jié)果如表2所示。

表2 不同規(guī)范條件下液塑限及塑性指數(shù)Table 2 Liquid-p lastic lim it and plasticity indexes of different specifications

2.3 塑性指數(shù)的對比

為了更清晰標(biāo)示篩孔與塑性指數(shù)間的關(guān)系，以塑性指數(shù)、液限和塑限為縱坐標(biāo)，篩孔為橫坐標(biāo)繪制了液、塑限以及塑性指數(shù)與篩孔的關(guān)系曲線（如圖2所示）。

圖2 液塑限與篩孔關(guān)系曲線Fig.2 Relation curvesof liquid-plastic lim it and sieve pore

由圖1和圖2可以看出，在不同的規(guī)范要求下，相同土樣的各個試驗結(jié)果所形成曲線 （Y＝Kx＋b）的斜率基本一致，但液、塑限指標(biāo)均隨過篩孔徑增大而減小。也就是說，對于同一種土樣，其K值基本相同，b值則與過篩孔的大小有直接關(guān)系，篩孔徑越大，b的絕對值越小；反之，b的絕對值則越大。但是，過篩孔徑的大小對于塑性指數(shù)的影響并不大。

3 結(jié)語

對于相同土樣的液塑限試驗，由于中歐規(guī)范的制樣標(biāo)準不同，試驗結(jié)果也會存在一定的差異。

由于歐洲規(guī)范需0.4mm圓孔篩篩分兩次，制作的土樣細顆粒含量相對較多，比表面積相對較大，吸水率因此而增加，相對的液限就越大。而中國規(guī)范僅要求過一次0.5mm方孔篩，土樣的大顆粒相對較多，比表面積相對較小，因此土樣的吸水率也較低，液限偏小。但是，液、塑限與篩孔關(guān)系曲線所對應(yīng)的斜率基本是一個定值。即，受制樣標(biāo)準的影響，中歐規(guī)范下的液、塑限試驗成果存在一定的差異，但其塑性指數(shù)的差別并不大。

［1］傅裕壽.土力學(xué)地基基礎(chǔ)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2009：30－33.

［2］GB／T50123－1999，土工試驗方法標(biāo)準［S］.

［3］ISO／TS17892－12：2004，歐洲土工試驗規(guī)程［S］.

[責(zé)任編輯 楊明慶]

U655.56

Β

1008-486X（2015）02-0028-02

2015-01-06

郭天龍（1984－），男，河南鹿邑人，助理工程師，主要從事國際大中型水電站技術(shù)和設(shè)計管理工作。