铁路液塑限计算

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。

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。

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。

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。

液塑限联合测定法塑限确定方法的探讨大家好！我是《土木工程试验检测技术研究》及《细集料含泥量与含粉量的试验研究》的作者韦汉运，群共享有《土木工程试验检测技术研究》及《细集料含泥量与含粉量的试验研究》的内容简介，如有兴趣，可到群共享下载。

下面我从《土木工程试验检测技术研究》(共48篇论文)中摘录“液塑限联合测定法塑限确定方法的探讨”与大家分享，如有欠妥之处，欢迎到“工程试验交流千人群（207135730）”继续交流、探讨。

土的塑限是土物理性质的一个重要技术指标，“液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接作为路堤填料”（备注：摘自JTG F10—2006《公路路基施工技术规范》第4.1.2-3条），其中的塑性指数，即为土的液限与塑限之差值，因此，塑限也是决定土样是否可以用于路基填筑的一个重要因素。

现行《公路土工试验规程》(JTG E40—2007)TO118-2007“液限和塑限联合测定法”（备注：下简称“TO118-2007试验”）按如下方法确定土样的塑限：“根据本试验4.2.1求出的液限，通过76g锥入土深度h与含水率w的关系曲线（图TO118-1），查得锥入土深度为2mm时所对应的含水率即为该土样的塑限Wp”（备注：摘自TO118-2007试验第4.3.1条）、与塑限入土深度hp的关系曲线（图TO118-2），“根据本试验4.2.2求出的液限，通过WL查得hp，再由图TO118-1求出入土深度为hp时所对应的含水率，即为该土样的塑限Wp。

关系图时，须先通过简易鉴别法及筛分法把砂类土与细粒土区别开来，再按这两查hp-WL种土分别采用相应的hp-W关系曲线；对于细粒土，用双曲线确定hp值；对于砂类土，则L用多项式曲线确定hp值”（备注：摘自TO118-2007试验第4.3.2条）。

根据TO118-2007试验第4.3.1条，当采用76g锥进行液塑限试验时，在h-w图上查得固定入土深度hp=2mm时所对应的含水率，即为该土样的塑限；根据TO118-2007试验第4.3.2条，当采用100g锥进行液塑限试验时，hp值是一个变数，在h-W图上查得该变数hp值所对应的含水率，即为该土样的塑限。

液塑限试验方案液塑限测定实验方案1.试验基本原理实验采用型号为LG-100D的数显式土壤液塑限联合测定仪，该仪器主要包括圆锥（常用圆锥质量为76g，也有质量为100的，锥角为30°）、显示圆锥入土深度的显示屏和自动放锥的电磁铁3部分。

实验时用联合测定仪对3种不同含水率的试样进行放锥锥入，得到圆锥入土深度和相应试样含水率，然后，以圆锥入土深度为纵坐标，含水率为横坐标，作双对数曲线，3个点应连成一条直线，直线上锥入深度为17mm对应的含水率为液限，锥入深度为2mm时对应的含水率为塑限。

本实验适用于粒径小于0.5mm以及有机质含量不大于试样总质量5%的土样。

2.试验仪器设备（1）LG-100D数显式土壤液塑限联合测定仪；锥体质量为76g，锥角为30°，最大量程为22cm，测量时间为5秒。

（2）天平：称量2000g，最小分度值为0.01g。

（3）其他：标准筛（孔径0.5mm）、调土刀、调土皿、研钵或木棒、干燥器或烘箱、吸管、保湿器或棉纱布、凡士林、铝盒、试样杯、蒸馏水等。

3.试验操作步骤3.1制备土样（1）取土过筛。

取有代表性的天然含水率试样700g，经烘箱烘干，如试样中含有大于0.5mm的颗粒和杂物时，用研钵或木棒压碎，过0.5mm的标准筛，取筛下的试样500g。

（2）制备土膏。

将所取的试样分别放在5个调土皿中，加入适当的蒸馏水制成含水率不同的土膏，盖上棉纱布或置于保鲜袋中，静置12个小时以上。

3.2装土入杯将制备好的试样充分搅拌均匀，分层装入试样杯中，用力压密，使空气逸出。

对于较干的试样应先充分揉搓，用调土刀使其密实的填入试样杯内。

填满后刮平表面。

3.3放锥入土（1）将仪器放置在平面工作台上，调整水平螺旋脚，使水泡聚中。

（2）将仪器的电源插头插好，打开电源开关，预热5分钟。

测量前用手轻轻托起锥体至限位处，此时显示屏上的数字为随机数，测量时会自动消除。

（3）将装好式样的试样杯放在联合测定仪的升降座上，在圆锥上涂抹一薄层凡士林，这时缓缓地向逆时针方向调节降旋纽，当试杯中的土样刚接触锥尖时，接触指示灯立刻发亮，此时应停止旋动，然后按测量键。

.1 液限塑限联合测定法用于公路路基的填料要求挖取方便，压实容易，强度高，水稳定性好。

其中强度要求是按CBR值确定，应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径对于路堤填料的选择，石质土，如碎(砾)石土，砂土质碎(砾)石及碎(砾)石砂(粉粒或黏土)，粗粒土中的粗、细亚砂土，细粒土中的轻、重亚黏土都具有较高的强度和足够的水稳定性，属于较好的路基填料。

砂土可用作路基填料，但由于没有塑性，受水流冲刷和风蚀易损坏，在使用时可掺入黏性大的土;轻、重黏土不是理想的路基填料，规范规定液限大于50、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，需要应用时，必须采取满足设计要求的技术措施(例如含水量过大时加以晾晒或者是改性处理)，经检查合格后方可使用;粉性土必须掺入较好的土体后才能用作路基填料，且在高等级公路中，只能用于路堤下层(距路槽底0.8m以下)。

黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体不得以必须用作路基填料时，应严格按其特殊的施工要求进行施工。

淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土不得用作路基填料满足要求(最小强度CBR、最大粒径、有害物质含量等)或经过处理之后满足要求的煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料，但在使用过程中应注意避免造成环境污染9.1 液限塑限联合测定法(T0118-93)9.1.1 目的和适用范围9.1.1.1 本试验的是联合测定土的液限和塑限，为划分土类、计算天然稠度、塑性指数，供公路工程设计和施工使用。

9.1.1.2 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。

9.1.2 仪器设备9.1.2.1 LP-100 型液限塑限联合测定仪；锥质量为100 克，锥角为30 摄氏度，读数显示形式宜采用光电式、游标式、百分表式。

9.1.2.2 盛土杯：直径5 厘米，深度4--5 厘米。

9.1.2.3 天平：称量200 克，感量0.01g。