蔣 玉 饒真勇 羅德兵

(保山學院工程技術(shù)學院，云南 保山 678000)

1 概述

液塑限測定是室內(nèi)項目，其目的是測定粘性土的液限和塑限從而進一步確定液性指數(shù)和塑性指數(shù)，所得數(shù)據(jù)是判定工程地基土壤類別的重要依據(jù)。

液塑限的測定傳統(tǒng)方法主要是運用滾搓法配合蝶式液限儀法，但該方法測出的數(shù)據(jù)與實際偏差過大，現(xiàn)多采用液塑限聯(lián)合測定法。本次試驗采用了液塑限聯(lián)合測定儀法，按照SL 237—1999土工試驗規(guī)程進行試驗，再結(jié)合Excel對試驗數(shù)據(jù)進行處理，以提高試驗結(jié)果準確性。

2 試驗方案

2.1 試驗試樣制備與試驗儀器

試樣制備：

土體分別過0.5 mm，1 mm，2 mm篩。將土體樣本分為0 mm～0.5 mm,0 mm～1 mm,0 mm～2 mm三個粒徑等級，每個粒徑等級取代表性土樣200 g，用以測定土體液塑限。

試驗儀器：

數(shù)顯式液塑限聯(lián)合測定儀：圓錐質(zhì)量76 g、錐角30°，微分尺量程22 mm，最小分度值0.1 mm；

盛土杯：直徑40 mm，深度30 mm；

電熱恒溫干燥箱：溫度能保持在105 ℃～100 ℃；

樂善秦腔中的“唱念”，同樣是表現(xiàn)戲劇人物的重要語言手段，其唱念的方式有對唱、獨唱、旁唱、伴唱、獨白、旁白、幫腔等。其中旁白、旁唱、獨唱是人物內(nèi)心活動自然流露的一種獨特表現(xiàn)形式，好的唱念對塑造人物有著極其重要的意義。樂善秦腔也是如此。

天平：量程200 g、最小感量0.01 g；

其他：調(diào)土刀、調(diào)土皿、吹風機、洗耳球、凡士林、毛巾、保鮮膜。

2.2 試驗方案設(shè)計

本次試驗土樣取自保山昌寧縣共浴滑坡土體，共四個取樣點(區(qū)域位置及樣品分布如圖1所示)，分別用D1,D2,D3,D4來表示，每個取樣點自上而下，間隔25 cm各取5組土體試樣(總間距1.0 m)，每個土樣再分別按0.5 mm,1.0 mm,2.0 mm的上限粒徑進行試驗，故每個試樣點各做15個試驗，共60組試驗。

將過篩后土樣加適量清水拌和均勻調(diào)制成土膏，用保鮮膜密封放置24 h(使水分均勻分布)備用。根據(jù)SL 237—1999土工試驗規(guī)程用數(shù)顯式液塑限聯(lián)合測定儀分別測出錐入深度在3 mm～4 mm,7 mm～9 mm,15 mm～17 mm范圍內(nèi)土體(每個錐入深度測三次取平均值，錐入深度通過吹干或加水調(diào)節(jié))，采用烘干法測定對應(yīng)錐入深度土體含水率，錐入深度為2 mm所對應(yīng)的含水率即為土體塑限，錐入深度為17 mm所對應(yīng)的含水率即為土體液限[2]。

3 實驗結(jié)果處理及數(shù)據(jù)分析

3.1 數(shù)據(jù)處理方法

液塑限實驗結(jié)果的處理方法很多，常用的有作圖法、解析法、回歸法、最小二乘法等[3，4]。作圖法方便、準確度高，是規(guī)程大多數(shù)推薦的方法，但人為因素影響較大；歸納分析法使用簡便、快捷，但是需要大量實驗數(shù)據(jù)，地區(qū)局限性較大；解析法邏輯清晰，物理意義明確，但是手工計算復(fù)雜[5]。本次實驗采用Excel圖表法計算液塑限，橫坐標為土體含水率，縱坐標為圓錐入土深度，以三個墜入深度(d1,d2,d3)及其對應(yīng)含水率(ω1,ω2,ω3)在直角坐標系中生成三個坐標點，通過三個坐標點可生成一條趨勢線，同時可得到趨勢線方程：

y=kx+b。

其中，y為圓錐入土深度；x為土體含水率；k，b均為常數(shù)。

根據(jù)所得方程計算出y=2及y=17所對應(yīng)x值即為土體塑限ωp和液限ωL。

含水率通過烘干法計算，液塑限通過Excel圖表法運用方程求解。如圖2所示，選取了4個取樣點的第一層土樣(分別用D1-1,D2-1,D3-1,D4-1來表示)進行試驗處理說明，4個試樣的錐入深度與含水率所擬合出的直線方程中其擬合系數(shù)R2均趨近于1，故通過采用Excel圖表法計算液塑限的方法進行數(shù)據(jù)處理，精度高。

3.2 液塑限結(jié)果計算

根據(jù)液限含水率與塑限含水率的差值可得IP(塑性指數(shù))，結(jié)合土體天然含水率可得出試樣IL(液性指數(shù))，如表1所示。

如表1所示，0.50 mm,1.00 mm,2.00 mm各限定粒徑下的IP(塑性指數(shù))與IL(液性指數(shù))可知，D1～D4四個試樣點中60個試樣的IP，小于10的有4組，大于17的有16組，介于10～17的共有40組，故60組試樣基本為粉質(zhì)黏土；從IL來看，60組試樣中IL<0的有48組，0～0.25的有5組，0.25～0.75的有6組，0.75～1.00的有1組，故該60組試樣的稠度狀態(tài)以堅硬為主。

表1 各上限粒徑液塑限指標表

在試樣中每個試樣點從上到下間隔25 cm，1 m區(qū)間的范圍內(nèi)，無論是在0.5限定粒徑下，還是其他兩個限定粒徑下，都未呈現(xiàn)出任何規(guī)律，這說明，在滑坡土體，自地表1.0 m范圍內(nèi)土體液塑限指標離散性較大。

3.3 粒徑對液塑限影響分析

如圖3所示，為限定粒徑與IP塑性指數(shù)的關(guān)系曲線，從圖3中可以看出4個樣品存在的規(guī)律性相差很大，D1曲線呈現(xiàn)出開口向上的拋物線狀態(tài)，隨著限定粒徑的增加IP指數(shù)先由大到小轉(zhuǎn)變，到達極小值以后又增大；D2和D4曲線則與D1曲線剛好相反，呈現(xiàn)出開口向下的拋物線狀態(tài)，隨著限定粒徑的增加IP指數(shù)先由小到大轉(zhuǎn)變，到達極大值以后又逐漸減小；限定粒徑與IP塑性指數(shù)在D3試樣是呈現(xiàn)出一種完全正相關(guān)的變化，隨著上限粒徑的增加，IP塑性指數(shù)也在逐漸增加；由4個試樣點的限定粒徑與IP塑性指數(shù)可看出，在相同上限范圍內(nèi)，雖然3個上限粒徑跨度不大，但不同顆粒組成的土體所呈現(xiàn)出兩者相關(guān)性截然不同，4個試樣點中就出現(xiàn)極大值、極小值、線性正相關(guān)3種形態(tài)，離散性大。

如圖4所示，限定粒徑與IL液性指數(shù)關(guān)系曲線中可看出，4個試樣點的液性指數(shù)IL，隨著上限粒徑的增大也隨之增大，呈正相關(guān)，也就是土體上限粒徑增大，土體的相對軟硬狀態(tài)逐漸變軟，D2(平均)曲線中，液性指數(shù)隨著上限粒徑的增加，IL液性指數(shù)從負值逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎抵钡皆黾拥?.39，按黏性土的稠度標準來看，該土樣則從堅硬狀態(tài)逐步轉(zhuǎn)變到硬塑狀態(tài)，而后向可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變。從黏粒占比來看，0.5 mm，1.0 mm，2.0 mm三者的黏粒含量百分比越來越小，其限定粒徑下細顆粒含量所對應(yīng)的比表面積也越來越小，由于細顆粒越多，其親水越好，在一定粒徑范圍內(nèi)，細顆粒含量占比越大，吸水能力越強，相對較粗的顆?；疚次?，所有顆粒要達到從堅硬狀態(tài)轉(zhuǎn)向硬塑，甚至可塑狀態(tài)的能力相對就差。隨著顆粒上限粒徑的增加，細顆粒含量占比減小，土體親水性逐漸變差，故較粗顆粒的吸水量相對增加，所表現(xiàn)出的軟硬程度相對更軟。

4 結(jié)語

1)在液塑限聯(lián)合測定儀所測出的試驗數(shù)據(jù)下，運用Excel進行處理，方便快捷，且所得出的液塑限指標精度高；

2)對于本次研究的昌寧共浴滑坡土體，以堅硬狀態(tài)的粉質(zhì)黏土為主，IP與IL兩個指標隨土體深度變化，所反映出的規(guī)律離散性較大；

3)在相同上限粒徑范圍內(nèi)，雖然上限粒徑跨度不大，但不同顆粒組成的土體所呈現(xiàn)出兩者相關(guān)性截然不同，試樣點所表現(xiàn)出IP指標與限定粒徑的曲線形態(tài)離散性大，可結(jié)合顆粒級配進行進一步研究；

4)試樣中液性指數(shù)IL，隨著上限粒徑的增大也隨之增大，呈正相關(guān)變化，即土體上限粒徑增大，土體的相對軟硬狀態(tài)逐漸變軟，反映出細顆粒組含量越小，土體親水性越強，在一定粒徑范圍內(nèi)，要從堅硬狀態(tài)轉(zhuǎn)換到硬塑以上的狀態(tài)相對更難。