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。
以本论文集“液塑限联合测定法试样制备方法的探讨”中的表1为例，同一方法制备的同一个土样，当分别采用100g锥与76g锥进行液塑限试验时，两种试锥测定的液限几乎一致，但是，100g锥测定的塑限为23.8%，76g锥测定的塑限为28.5%，塑限值相差达4.7%(备注：28.5%-23.8%=4.7%)。
众所周知，同一个土样不可能有两个截然不同的塑限。
因此，要么100g锥测定的塑限是正确的，要么76g锥测定的塑限是正确的，两者必有一错。
1 塑限时的入土深度根据T0118-2007试验第3条“当含水率等于塑限时，对控制曲线走向最有利，但此时试样很难制备，必须充分搓揉，使土的断面上无空隙存在。
为便于操作，根据实际经验含水率可略放宽，以入土深度不大于4～5mm为限”的“条文说明”，意味着土达到塑限时的入土深度应小于c点的入土深度，即土达到塑限时的入土深度应小于5mm。
但是，根据T0118-2007试验第4.3.2条的规定，当采用100g锥进行液塑限试验时，土的塑限就是入土深度为hp时所对应的含水率，而hp由双曲线(备注：细粒土)或多项式曲线(备注：粗粒土)确定。
表1是分别采用双曲线[备注：hp=WL /(0.524WL-7.606)]及多项式曲线(备注：hp=29.6-1.22WL +0.017WL2-0.0000744WL3)计算含水率为11～70%的hp值。
表1 含水率为11～70%时采用双曲线与多项式曲线计算的hp值 含水率(%) 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 多项式(mm) 2.0 1.9 1.9 1.8 1.7 1.7 1.6 1.6 1.6 1.6 1.5 1.5 双曲线(mm) 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 含水率(%) 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 多项式(mm) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.6 1.6 1.7 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 双曲线(mm) 2.5 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 2.7 2.7 2.7 2.7 2.8 含水率(%) 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 多项式(mm) 2.2 2.3 2.5 2.7 2.8 3.0 3.2 3.5 3.7 4.0 4.2 4.5 双曲线(mm) 2.8 2.8 2.8 2.9 2.9 3.0 3.0 3.0 3.1 3.1 3.2 3.3 含水率(%) 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 多项式(mm) 4.8 5.2 5.5 5.9 6.3 6.7 7.1 7.6 8.1 8.6 9.1 9.6 双曲线(mm) 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 4.0 4.1 4.3 4.6 4.8 5.2 含水率(%) 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 多项式(mm) 10.2 10.8 11.4 12.0 12.7 13.4 14.1 14.9 15.6 16.4 17.3 18.1 双曲线(mm) 5.6 6.2 7.0 8.1 9.9 13.1 20.6 59.1 -51.9 -16.4 -9.1 -6.0 从表1的计算结果可以看出，当采用多项式曲线计算hp值时，含水率≥34%的hp值＜5mm，含水率在23～33%之间的hp值为5～10mm，含水率在11～22%之间的hp值为10～20mm。
从表1的计算结果可以看出，当采用双曲线计算hp 值时，含水率≥24%的hp值＜5mm，含水率在16～23%之间的hp值为5～20mm，含水率等于15%时，hp值突变为59.1mm，含水率≤14%时，hp值为负数。
因此，当粗粒土的液限≤33%、细粒土的液限≤23%时，100g锥对应的变数hp值均大于5mm，而此hp值显然与T0118-2007试验第3条“当含水率等于塑限时，对控制曲线走向最有利……以入土深度不大于4～5mm为限”的“条文说明”相互矛盾。
2 塑限的界定根据2008年6月确认继续有效的国家标准《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999) 8.1“ 液、塑限联合测定法”（备注：以下简称“8.1试验”）的“条文说明”第257页“该点的下沉深度约为1.8mm，相对应抗剪强度约130KPa，与国外塑限时的强度很相近，认为该点的含水率即为塑限”可以推断，国家标准8.1试验及国外试验界定土的塑限均以抗剪强度为130KPa时土相对应的含水率作为标准。
因此，2007年版《土工试验规程》T0118-2007试验采用100g锥进行液塑限试验时以变数hp值所对应的的含水率作为土的塑限，显然没有科学依据。
3 塑限的精度如果T0118-2007试验采用变数hp值与ab、ac两直线交点处的两个含水量之差小于2%作为计算土塑限的先决条件，根据本论文集“关于液塑限联合测定法试验精度的探讨”可知，c点含水率波动范围最大值可能大于10%，最小值至少大于2%，意味着土塑限最大偏差值可能大于10%，最小偏差值至少大于2%。
因此，2007年版《土工试验规程》T0118-2007试验采用100g锥进行液塑限试验，并不能准确测定土的塑限。
4 液限及hp值的确定T0118-2007试验第4.2条“液限的确定方法”第4.2.2条“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”、第4.3条“塑限的确定方法”第4.3.2条“根据本试验4.2.2求出的液限，样的液限WL通过液限W与塑限时入土深度hp的关系曲线（图T0118-2），查得hp，再由图T0118-1L”。
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众所周知，采用T0118-2007试验100g锥测定土样的液塑限时，必须符合hp与ab、ac两直线交点处相应的两个含水率之差小于2%的合格判断，只有满足这个先决条件，才能把hp值与ab、ac两直线交点处“两点含水率的平均值与a点连成一直线”（备注：摘自T0118-2007试验第4.1条），才能建立T0118-2007试验“图T0118-1 锥入深度与含水率（h-W）关系”，才能“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，即为该土样的液限W”。
L=20mm 但是，采用T0118-2007试验100g锥测定土样的液塑限时，“首先需要测定hL时土的液限W，然后分别按砂类土和细粒土的公式计算相应的hp值。
于是，塑限值可直L接从h-W图上读出”（备注：摘自T0118-2007试验的“条文说明”第4条），因此，当100g锥a 点的入土深度不是20mm时，由于不能确定土的液限，也就无法计算变数的hp值，因而无法建立h-W图。
综上所述，当100g锥a点的入土深度不是20mm时，如果无法确定土样的液限，也就无法计算变数的hp值；如果无法计算变数的hp值，也就无法建立h-W图；如果无法建立h-W图，也就无法确定土样的液限，也就无法采用100g锥进行土的液塑限试验。
5 试验实例某合同段K1＋680挖方土样为粗粒土，风干后直接将土样过0.5mm筛，采用T0118-2007试验76g锥、100g锥分别进行液塑限试验所测定的试验结果见表2。
表2 76g锥与100g锥测定的试验结果圆锥质量 （g） 测 点平均入土深度（mm）平均含水率（%）计 算 结 果a 20.2 32.6b 9.8 25.6100c 4.8 21.3 W L=32.5% W p=21.4% Ip=11.1a 17.0 32.8b 7.6 25.676c 1.8 18.2 W L=32.8% W p=17.9% Ip=14.9从表2的计算结果可以看出，同一方法制备的同一个土样，当分别采用100g锥与76g 锥进行液塑限试验时，两种试锥测定的液限几乎一致，但是，100g锥测定的塑限为21.4%，76g锥测定的塑限为17.9%，塑限值相差达3.5%(备注：21.4%-17.9%=3.5%)。
因此，当采用76g锥与100g锥同时测定同一土样的液塑限时，两种试锥测定的液限几乎相同，但是，两种试锥测定的塑限各不相同，有的土样采用100g锥测定的塑限比采用76g锥测定的塑限大（备注：如本文表2），有的土样采用100g锥测定的塑限比采用76g 锥测定的塑限小（备注：如本论文集“关于液塑限联合测定法试样制备方法的探讨”中的表1），而且两者测定的塑限值相差很大。
