颗粒级配曲线
颗粒级配曲线是根据颗分试验成果绘制的曲线，采用对数坐标表示，横坐标为粒径，纵坐标为小于（或大于）某粒径的土重（累计百分）含量。它反映了土中各个粒组的相对含量，是直观反映泥沙样品颗粒级配组成的几何图形,也是计算有关特征值和资料整编的重要依据，根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。
1．1 土的生成
土是岩石经风化、剥蚀、破碎、搬运、沉积等过程，在复杂的自然环境中所生成的各类松散沉积物。在漫长的地质历史中，地壳岩石在相互交替的地质作用下风化、破碎为散碎体，在风、水和重力等作用下，被搬运到一个新的位置沉积下来形成“沉积土”。
风化作用与气温变化、雨雪、山洪、风、空气、生物活动等(也称为外力地质作用)密切相关，一般分为物理风化、化学风化和生物风化三种。由于气温变化，岩石胀缩开裂、崩解为碎块的属于物理风化，这种风化作用只改变颗粒的大小与形状，不改变原来的矿物成分，形成的土颗粒较大，称为原生矿物；由于水溶液、大气等因素影响，使岩石的矿物成分不断溶解水化、氧化、碳酸盐化引起岩石破碎的属于化学风化，这种风化作用使岩石原来的矿物成分发生改变，土的颗粒变的很细，称为次生矿物；由于动、植物和人类的活动使岩石破碎的属于生物风化，这种风化作用具有物理风化和化学风化的双重作用。
土是自然、历史的产物。土的自然性是指土是由固相(土粒)、液相(粒间孔隙中的水)和气相(粒间孔隙中的气态物质)组成的三相体系。相对于弹性体、塑性体、流体等连续体，土体具有复杂的物理力学性质，易受温度、湿度、地下水等天然环境条件变动的影响。土的历史性是指天然土层的物理特征与土的生成过程有关，土的生成所经历的地质历史过程以及成因对天然土层性状有重要的影响。
在地质学中，把地质年代划分为五大代(太古代、元古代、古生代、中生代和新生代)，每代又分若干纪，每纪又分若干世。上述“沉积土”基本是在离我们最近的新生代第四纪(Q)形成的，因此我们也把土称为“第四纪沉积物”。由于沉积的历史不长，尚未胶结岩化，通常是松散软弱的多孔体，与岩石的性质有很大的差别。根据不同的成因条件，主要的第四纪沉积物有残积物、坡积物、洪积物、冲积物、海洋沉积物、湖泊沉积物、冰川沉积物及风积物等。
1．2 土的组成
土是由固体颗粒、水和气体组成的三相分散体系。固体颗粒构成土的骨架，是三相体系中的主体，水和气体填充土骨架之间的空隙，土体三相组成中每一相的特性及三相比例
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关系对土的性质有显著影响。
1．2．1 土中固体颗粒
土中固体颗粒的大小、形状、矿物成分及粒径大小的搭配情况是决定土的物理力学性质的主要因素。
(1)粒组的划分
自然界的土都是由大小不同的土粒所组成，土的粒径发生变化，其主要性质也相应发生变化。例如土的粒径从大到小，则可塑性从无到有；黏性从无到有；透水性从大到小；毛细水从无到有。工程上将各种不同的土粒按其粒径范围，划分为若干粒组，见表1—1。
(2)颗粒级配
土的颗粒级配是指大小土粒的搭配情况，通常以土中各个粒组的相对含量(即各粒组占土粒总量的百分数)来表示。
天然土常常是不同粒组的混合物，其性质主要取决于不同粒组的相对含量。为了了解其颗粒级配情况，就需进行颗粒分析试验，工程上常用的方法有筛分法和密度计法两种。《土的分类标准》中规定：筛分法适用于粒径在60～0．075mm的土。它用一套孔径不同的标准筛，按从上至下筛孔逐渐减小放置，将称过重量的烘干土样放入，经筛析机振动将土粒分开，称出留在各筛上的土重，即可求出占土粒总重的百分数；密度计法适用于粒径小于0．075mm的土，根据粒径不同，在水中下沉速度也不同的特性，用密度计进行测定分析。
将试验结果绘制颗粒级配曲线如图1-1所示，图中纵坐标表示小于(或大于)某粒径的土粒含量目分比；横坐标表示土粒的粒径，由于土体中粒径往往相差很大，为便于绘图，将粒径坐标取为对数坐标表示。
从级配曲线a和b可看出，曲线。所代表的土样所含土粒粒径范围广，粒径大小相差悬殊，曲线较平缓；而曲线^所代表的土样所含土粒粒径范围窄，粒径较均匀，曲线较陡。当土粒粒径大小相差悬殊时，较大颗粒间的孔隙被较小的颗粒所填充，土的密实度较好，称为级配良好的土，粒径相差不大，较均匀时称为级配不良的土。
为了定量反映土的级配特征，工程上常用两个级配指标来描述：
在excel中画图操作内容
1. 输入数据后-----选择插入-----图表-----选所需要的类型-ok
画图修改
1.画图完成后------在图标处不同部位右键-----显示不同的内容
坐标轴修改（右击坐标轴）
图表背景（做图区）
y值显示（图中点上）
曲线颜色与填充（曲线）
回归分析（数据点上右击选择趋势线分析）
回答人的补充 2010-05-12 18:22
'
以上是一幅土的颗粒级配曲线图，不知道X轴的以log10(土颗粒粒径)的网格是如何划分得？在CAD图中是否要先在电子表格里算好后在量取得？
1根据土的颗粒级配曲线，当颗粒级配曲线较较平缓时表示土的级配良好。 2最常用的颗粒分析方法有筛分法和水分法。 3砂类土样级配曲线能同时满足Cu ≧5及Cc = 1～3的土才能称为级配良好的土。 4常见的粘土矿物有蒙脱石、伊里石、高岭石；由于粘土矿物颗粒很细，比表面积很大，所以颗粒表面具有很强的与水作用的能力，因此，土中含粘土矿物愈多，则土的粘性、塑性和胀缩性也愈大。 5粘性土中含水量不同，可分别处于固态、半固态、可塑态、流动态四种不同的状态。其界限含水量依次是缩限、塑限、液限。 6土的天然密度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定，其测定方法分别是环刀法、比重瓶法、烘干法。 7 土的触变性是指粘性土的结构受到扰动时，导致强度降低，但当扰动停止后，土的强度又随时间而逐渐增大的性质。 8土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低越越多。 9碎石土是指粒径大于 2 mm的颗粒超过总重量50%的土。 10土的饱和度为土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比。 11渗流破坏主要有流砂(土)和管涌两种基本形式。 12达西定律只适用于层流的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的渗透系数。 1 结合水是液态水的一种，故能传递静水压力。 ×，不能传递静水压力。 2土的结构最主要的特征是成层性。 ×，结构改为构造。 3 4 无论什么土，都具有可塑性。×，无粘性土不具有可塑性。 5 用塑性指数IP可以对土进行分类。×，对粉土和粘性土分类。 6相对密实度Dr主要用于比较不同砂土的密实度大小。 ×，是反映砂土本身的密实程度。 7砂土的分类是按颗粒级配及其形状进行的。×，去掉“及其形状”。 8粉土的塑性指数IP小于或等于10、粒径大于0.075的颗粒含量不超过全重55%的土。×，将“55%”改为“50%”。 9 甲土的饱和度大于乙土的饱和度，则甲土的含水量一定高于乙土的含水量。 ×，二者没有必然联系。 10两种不同的粘性土，其天然含水量相同，则其软硬程度相同。 ×，液性指数相同时软硬程度才相同。 11地下水位上升时，在浸湿的土层中，其颗粒相对密度和孔隙比将增大。×，保持不变。12达西定律中的渗透速度不是孔隙水的实际流速。 13土的孔隙比愈大，其渗透系数也愈大。×对黏性土不成正比。 14发生流砂时，渗流力方向与重力方向相同。×相反。 15管涌发生在渗流溢出处，而流土发生的部位可以在渗流溢出处，也可以在土体内部。 ×应将管涌与流土对调。
摘要：在土石坝施工、爆破粒径控制等工作中，往往需要绘制块径级配曲线图，以确定不均匀系数cu、曲率系数cc及曲线是否平顺、光滑，是否在上下包络线内，从而判断级配是否良好、连续，对于反滤料设计，更是要求严格控制该料的d85、d15等特征值，级配曲线绘制工作量较大，本文中介绍了利用计算机自动计算和图表功能，快速绘制级配曲线的方法，可减轻工作量，提高工作效率，减少出错率，无疑有一定的实用价值。 关键词：级配曲线快速绘制 在土石坝施工、爆破粒径控制等工作中，往往需要绘制块径的级配曲线，从 而确定不均匀系数c u 、曲率系数c c ，判断出该料是否平顺、光滑，是否在设计提 出的上下包络线内，而对于反滤料，由于反滤层设在产生渗流的两种粗细明显不同的材料之间，以防止产生渗透变形对于反滤料，其最重要的选择指标即为颗粒级配，因此，级配曲线绘制在土工试验中是必须进行的工作，但由于级配曲线水平座标为对数座标，存在着对数座标互换、百分含量累加、描点、连线等一系列繁杂的工作，工作极为枯燥乏味，一般说来，传统绘制级配曲线的方法主要有如下几种： 1、采用对数坐标纸，进行手工绘制。 这种方法，在计算机普及前为主要的绘制方式，一般购买印刷好的对数座标纸（或复印设计提供包络图的图表），人工在横坐标上标出颗粒径料、纵坐标上标出小于某粒径累计百分比，然后按计算出的数据在坐标纸上逐点标出点位，采 用曲线板进行拟合，绘出级配曲线，再查出诸如d 60、d 30 、d 10 等特征值，进行系 数计算。 手工绘制级配曲线，效率较低，既不美观，绘出的图表大小固定，不易插在文档中（往往采用在文档中预留地方，粘上曲线图表后再复印），同时换算也容易出错，费工费力，笔者在2003年前，受办公条件限制，均采用这种手工绘制的方法进行级配曲线的绘制。 2、采用autocad这类辅助设计绘图软件绘制级配曲线 针对手绘方法存在着不美观、不易与文档结合的情况，在级配绘制上，往往采用辅助设计绘图软件进行绘制，如autocad、电子图版等，在绘制方法，首先采用计算器或excel等工具将各包括图表、粒径等在内的数据换算成对数坐标，然后采用直线、偏移等命令绘出对数座标图，通过手绘曲线命令绘出级配曲线。 这种方法，克服了手绘级配曲线不易与文档结合的不足（可采用复制、粘贴或专用转换软件），具有精度高、任意放大和缩小的特点，但存在着需到对数坐标互换、百分含量累加、描点以及连线一系列繁杂的步骤，效率也较低，笔者
颗粒级配曲线 颗粒级配曲线是根据颗分试验成果绘制的曲线，采用对数坐标表示，横坐标为粒径，纵坐标为小于（或大于）某粒径的土重（累计百分）含量。它反映了土中各个粒组的相对含量，是直观反映泥沙样品颗粒级配组成的几何图形,也是计算有关特征值和资料整编的重要依据，根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。 1．1 土的生成 土是岩石经风化、剥蚀、破碎、搬运、沉积等过程，在复杂的自然环境中所生成的各类松散沉积物。在漫长的地质历史中，地壳岩石在相互交替的地质作用下风化、破碎为散碎体，在风、水和重力等作用下，被搬运到一个新的位置沉积下来形成“沉积土”。 风化作用与气温变化、雨雪、山洪、风、空气、生物活动等(也称为外力地质作用)密切相关，一般分为物理风化、化学风化和生物风化三种。由于气温变化，岩石胀缩开裂、崩解为碎块的属于物理风化，这种风化作用只改变颗粒的大小与形状，不改变原来的矿物成分，形成的土颗粒较大，称为原生矿物；由于水溶液、大气等因素影响，使岩石的矿物成分不断溶解水化、氧化、碳酸盐化引起岩石破碎的属于化学风化，这种风化作用使岩石原来的矿物成分发生改变，土的颗粒变的很细，称为次生矿物；由于动、植物和人类的活动使岩石破碎的属于生物风化，这种风化作用具有物理风化和化学风化的双重作用。 土是自然、历史的产物。土的自然性是指土是由固相(土粒)、液相(粒间孔隙中的水)和气相(粒间孔隙中的气态物质)组成的三相体系。相对于弹性体、塑性体、流体等连续体，土体具有复杂的物理力学性质，易受温度、湿度、地下水等天然环境条件变动的影响。土的历史性是指天然土层的物理特征与土的生成过程有关，土的生成所经历的地质历史过程以及成因对天然土层性状有重要的影响。 在地质学中，把地质年代划分为五大代(太古代、元古代、古生代、中生代和新生代)，每代又分若干纪，每纪又分若干世。上述“沉积土”基本是在离我们最近的新生代第四纪(Q)形成的，因此我们也把土称为“第四纪沉积物”。由于沉积的历史不长，尚未胶结岩化，通常是松散软弱的多孔体，与岩石的性质有很大的差别。根据不同的成因条件，主要的第四纪沉积物有残积物、坡积物、洪积物、冲积物、海洋沉积物、湖泊沉积物、冰川沉积物及风积物等。 1．2 土的组成 土是由固体颗粒、水和气体组成的三相分散体系。固体颗粒构成土的骨架，是三相体系中的主体，水和气体填充土骨架之间的空隙，土体三相组成中每一相的特性及三相比例 第1页 关系对土的性质有显著影响。 1．2．1 土中固体颗粒 土中固体颗粒的大小、形状、矿物成分及粒径大小的搭配情况是决定土的物理力学性质的主要因素。 (1)粒组的划分
巧用excel绘制颗粒级配曲线与自动计算粒组特征参数 摘要：颗粒分析试验为基础土工试验之一，其成果对土样定名及物理力学性质的判断都有着重要意义。由于试验原始数据繁多，处理步骤繁杂，而以往试验室对颗分数据多为人工处理，导致颗粒分析数据处理工作量大，且结果易出错。利用excel的函数和图表功能，可实现颗粒分析试验从原始数据计算、颗粒级配曲线绘制到粒组特征参数计算的数据自动处理，减少人为影响，提高工作效率及计算准确度。 关键字：颗粒级配曲线；粒组特征参数；自动计算 1.颗粒分析试验数据处理的基本流程 颗粒分析是通过测定干土中各粒组所占该土总质量的百分数的方法，借以明了颗粒大小分布情况，供分类土性、判断土的工程性质及选料之用[1]，其基本原理参见文献[1]、[2]。 本文仅讨论筛析法联合密度计法的颗粒分析自动化数据处理。其数据处理分为五个基本步骤：①筛析法计算0.075mm以上颗粒大小及含量②密度计法计算0.075mm以下颗粒大小及含量③绘制颗粒级配曲线④从颗粒级配曲线上读取粒组特征参数和粒径含量的辅助数据（粒径0.05mm,0.005mm,0.002mm所对应的含量百分比）⑤计算粒径含量表。 试验成果包括颗粒级配曲线，粒组特征参数（d10，d30，d50，d60，不均匀系数Cu，曲率系数Cc）及粒径含量表。 2.目前颗粒分析电化处理数据的状况 随着计算机的普及，目前很多试验室已经开始用软件来完成颗粒分析数据的电化处理，常见的主要是办公软件Excel[3][4]和绘图软件AutoCAD[5]。据笔者了解，目前试验室用Excel处理颗粒分析数据的方式还主要局限于常规计算和绘制颗分曲线[3][4]，而粒组特征参数及粒径含量的辅助数据仍采用人工读取，这样的做法导致数据精度因人而异，且结果易发生量级错误；用AutoCAD处理颗粒分析数据，虽已通过编制AtuoLISP程序自动计算出粒组特征参数，但由于AutoCAD的优势在于图形处理而非数据处理，因此还要利用Excel表格进行数据前期准备，然后用AtuoLISP在AutoCAD中进行绘图和简单计算[5]。 3.新的解决思路 Excel能够较为方便地完成步骤①～③的计算及绘图，主要的困难是如何实现第④步的模块化。鉴于图表的数据源是两列相关的数组，因此考虑直接通过寻找两列数组的关系，用数值拟合的方式来自动求解特征参数和辅助数据。
利用EXCEL自动绘制颗粒级配曲线的方法 潘福营中国水利水电第五工程局有限公司第一分局四川成都610066摘要:颗粒分析试验在土石坝工程施工中是必做的一项检测工作人工计算和手工绘制级配曲线需要花费一定的时间且易出错。利用EXCEL软件可以自动进行计算并自动生成相应的颗粒分析级配曲线具有快速、准确、节省工作量的效果。关键词:级配曲线EXCEL土石坝中图分类号:TV41TV641文献标识码:B文章编 号:100121842010030048021概述土石坝工程施工中设计对填筑材料的颗粒级配有严格的要求用于填筑坝体的材料必须在设计的上下包络线以内同时通过颗粒级配曲线可以算出材料的不均匀系数Cu、曲率系数Cc用以评价材料本身的级配是否良好。一份完整的颗粒级配曲线计算过程和成果见图1。以前绘制级配曲线都是靠技术人员手工在对数纸上进行需要一定的耐心和时间不小心出错还要重新绘制试验人员的工作量比较大。然而利用EXCEL软件能够进行颗粒分析自动计算并自动生成级配曲线既快又准。笔者就如何利用EXCEL软件进行颗粒级配分析试验进行了介绍。2计算利用EXCEL函数功能对颗粒分析结果可以进行自动计算图1中A8A25为筛径按照筛子尺寸输入即可图中B8B25为实际取样筛分所得数据按照试验结果输入即可。在图1中C8C25、D8D25、E8E25中按照土工试验规程输入相应的计算公式此三列即自动生成计算结果。3级配曲线详细的绘制过程运用EXCEL软件进行此项工作首先要对EXCEL软件的绘图过程有一个初步的了解这里不再详述。笔者只就运用EXCEL软件进行颗粒 分析试验级配曲线的绘制过程进行详细说明。第一次级配曲线绘制相对麻烦些但有了一个绘制好的级配曲线以后便可以复制进行简单操作即可生成新的级配曲线下面以图1为例就具体的绘制过程进行说明。收稿日期:20100418图1一份完整的颗粒级配试验成果表1根据计算结果在图1中首先选中A14A25数据按住CTRL键不动用鼠标左键同时选中E14E25数据。2鼠标左键点插入在插入下拉列表框中选图表在图表类型对话框中选XY散点图再选平滑线散点图出现对话