液塑限联合测定法检测地基承载力

第３６卷第３６期　２　０　１　０年１　２月　山　西　建　筑　

ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３６　Ｎｏ．３６　Ｄｅｃ．２０１０　・１Ｏ５・　

文章编号：１００９－６８２５（２０１０）３６—０１０５—０２　

液塑限联合测定法检测地基承载力　

赵立平　

摘　要：根据国标ＧＢ／Ｔ　５０１２３—１９９９土工试验方法标准液塑限联合测定法的规定，给出了高含水率的点和其余两点连成　

两条直线２　ｈｉｍ处含水率的差值的表达式，进而获得了在误差允许范围内的液塑限的数学表达式，经实践证明应用数学　

表达式计算获得结果可大大提高工作效率，提高精度。　

关键词：液塑限联合测定，地基承载力，含水率　

中图分类号：ＴＵ４３１　文献标识码：Ａ　

１　工程概况　

受盱眙公安局委托，对拟建的公安局ｌＯ层大楼进行岩土工　

程初步勘查，共布设ｌ２个勘探点，孔深按桩基勘察满足桩基设计　

要求，具体孔深视场区地基土的性质适当调整。勘探方法采用钻　

探取土和原位测试相结合，机钻孑Ｌ采取泥浆护壁螺纹钻提土钻　

进，结合芯管取芯钻进，原位测试有标准灌人试验。　

对于一般黏性土地基，需检测土样的天然含水率（ｔｏ）、湿容重　

（Ｐ）、液限（６０　．）、塑限（ｔｏ　）和土粒密度（Ｇ　），求出土样的天然孔隙　

ｔｔ（ｅ）和液性指数（，，）。　

新近沉积的黏性土的容许承载力［６　］一般都不大于１４０　ｋＰａ，　

而设计上对桥涵基础的容许承载力的要求一般不小于１８０　ｋＰａ。　

因此，如地基土为新近沉积的黏性土或新近堆积的黄土，可直接　

进行地基处理。对于一般的黏性土或黄土，应通过具体试验来确　

定其地基的容许承载力［８，，］。　

所以，准确地判断地基土的类别，对估计地基的容许承载力　

是非常有帮助的。这里新近堆积的黏性土是指自文化期以来沉　

积的黏性土，一般欠固结，强度较低；一般黏性土是指第四纪全新　

世（Ｑ　，文化期以前）沉积的黏性土，一般为正常沉积的黏性土。　

２不同含水率试样的制备　

试样制备的好坏对液塑限联合测定的准确度具有头等重要　

的意义。制备的试样应均匀、密实。将取回的块状扰动土样风　干，在橡皮板上用木碾或带橡皮头的研杵碾散并过０．５　ｍｍ的筛，　

但切勿压碎颗粒。将塑料袋平展，取土样２００　ｇ平铺于内，喷洒不　

同数量的蒸馏水为控制曲线走向。土样的含水率应分别控制在　

液限（０点，入土深度为２０　ｍｍ＋０．２　ｍｍ）、略大于塑限（ｂ点）和两　

者的中间状态（Ｃ点）。密闭塑料袋，反复揉搓试样，使其充分拌和　

静置湿润１８　ｈ以上备用。不同位置的含水率（至少两个）要求差　

值不大于±１％。　

３使用液塑限联合测定仪检测土样的液塑限（或液限）　

３．１　使用游标式或百分表式液塑限联合测定仪试验　

１）调平仪器，提起锥杆（此时游标或百分表读数为零）。　

２）将制备的土样充分搅拌均匀，分层压实装入盛土杯。试杯　

装满后，刮成与杯边齐平。　

３）将装好土样的试杯放在联合测定仪的升降座上，转动升降　

旋钮，使锥尖刚好与土样表面接触，扭动锥下降旋钮，经５　Ｓ后，松　

开旋钮。锥体停止下落，此时游标读数即为锥人深度ｈ　。　

４）改变锥尖与土的接触位置（锥尖两次锥人位置距离不小于　

１　ｃｍ），重复以　步骤，得锥入深度ｈ　。ｈ．，ｈ　的允许误差为０．５　ｍｍ，　

否则应重做。取ｈ．，ｈ　的平均值作为该点的锥人深度ｈ。　

５）取１０　ｇ以上的土样两个，分别装入称量盒内称重（准确至　

０．０１　ｇ），测定其含水率（ｃ，．，（ｃ，　（计算到０．１％），计算含水率平均值。　

６）重复以上步骤，对其他两个含水率土样进行试验。测其锥　

４结语　［２］Ｂｏｗｌｅｓ　Ｊ．Ｅ．Ｆｏｕｎｄａｔｉ。ｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ［Ｍ］．Ｍｃｇｒａｗ　Ｈｉｌｌ　

本文根据试验结果，拟合出　值，可以考虑桩周土层不同埋　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　１９８２．　

深的情况下地基系数取值，在一定程度上弥补了相关规范不足。　［３］ＪＧＪ　９４—２００８，建筑桩基技术规范［ｓ］－　

利用差分法和本文拟合地基系数　的值计算水平荷载作用下桩　［４］　章连洋，陈竹昌・计算粘性土ｐ－－ｙ曲线的方法［Ｊ］・海洋工　

顶位移和实测结果较接近。　程，１９９２，１０（４）：８７－８８．　

参考文献：　［５］　唐贤强，谢瑛・地基工程原位测试技术［Ｍ］・北京：中国铁　

［１］　章连洋．土的侧向抗力系数［Ｊ］．海洋工程，１９８９，７（４）：１８一　道出版社，１９９３．　

１ｑ　

Ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｎ　ｍ－ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｉｌｅ　ｌａｔｅｒａｌ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　

ＣＨＥＮ　Ｔａｏ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｔｅｓｔ　ｐｉｌｅｓ　ａｎｄ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｅａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙ，ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｂｙ　ｔｅｓｔｓ，Ｗａｓ　ｆｉｔｔｅｄ　ｂｙ　ｌｉｎｅａｒ　ｔｅｓｔ　

ｓｑｕａｒｅｓ　ａｐｐｒｏａｃｈ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｉｓ　ｗａｙ，ｔｈｅ　ｓｕｂｇｒａｄｅ　ｓｏｉｌ　ｒａｔｉｏ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｗａｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｏｉｌ　ｄｅｐｔｈ　

ｗａｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｂｙ　ｍ—ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｅｑｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｍｅｔｈｏｄ，ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｌａｔｅｒａｌｌｙ．１ｏａｄｅｄ　ｐｉｌｅ　

ｔｏｐ　ｗｉｔｈ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｈｓ　ｐｒｏｖｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ａｒｅ　ｃｌｏｓｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｒａｔｉｏ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｌａｔｅｒａｌｌｙ　ｌｏａｄｅｄ　ｐｉｌｅ，ｌｅａｓｔ　ｓｑｕａｒｅｓ　ｍｅｔｈｏｄ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　

收稿日期：２０１０—０８－２ｌ　

作者简介：赵立平（１９７３一），女，助理工程师，华东地质勘查局８ｌ３队，江苏南京

２ｌ１ｌｏ６　第３６卷第３６期　

・１０６・　２　０　１　０年１　２月　山　西　建　筑　

入深度和含水率。　

３．２　用光电式或数码式液塑限联合测定仪试验　

接通电源，调平机身，打开开关，提上锥体（此时刻度或数码　

的显示为零）。将装好土样的试杯放在升降座上，转动升降旋钮，　

试杯徐徐上升。土样表面和锥尖刚好接触，指示灯亮。停止转动　

旋钮，锥体立刻自行下沉５　Ｓ时，自动停止下落，读数窗或数码管　

上显示锥入深度。试验完毕，按下复位按钮，锥体复位，读数显示　

为零。在试验完成后，应对各试验数据进行整理。　

３．２．１　对于一般黏性土和新近沉积的黏性土地基　

１）计算该土样的液性指数，　。　

ｌ　ｐ　ｍ　Ｌ—ｍＰ。　

计算７６　ｇ锥测得的液限及塑性指数：　

＝６．５＋０．６６ｗ　，　

，　，，＝０．６７１Ｐ一０．２６。　

则７６　ｇ锥测得的翅限：　

∞ｆ　Ｐ　０９　一Ｉｆ　）　该土样的液性指数：　

一　Ｐ　。　

２）计算该土样的空隙率。　

土粒密度、土样的干密度及天然含水率均可依据土样的日常　

试验进行，此文不再赘述。　

土样的空隙率可依据下式进行计算：　

Ｇ　ｐ　

。　

其中，Ｇ　为土粒密度；　为土样干密度；ｐ为土样湿密度；　

为土样天然含水率。　

３．２．２　对于新近堆积的黄土地基和一般黄土地基　

可依据试验测得的液限及天然含水率查相应的表格，求出其　

地基的容许承载力值［６　］。　

４原状土土工试验成果报告　

原状土土工试验成果报告见表１。　

表１　土工试验成果报告表　

工程名称：盱眙公安局办公楼　

野外土　取样深度　含水率　密度　干密度　比重　孔隙比　饱和度　液限　塑限　塑性指数　液性指数　土定名依规范ＧＢ　５００２１－２００１　样编号　ｗ／％　ｐ　ｐｄ　Ｇｓ　Ｅ０　Ｓ　／％　∞　％　％　ｌ　％　ＩＬ／％　分类　

Ｊｌ＿ｌ　ｌ，ｏｏ～１．２０　２４　９　１　９５　１．５６　２　７２　０．７４２　９１．Ｏ　３２．０　１８　２　ｌ３．８　０．４９　黏土原状样　

Ｊ１—２　１．６Ｏ～１．８Ｏ　２５．４　ｌ　９７　ｌ　５７　２　７２　０．７３ｌ　９４．０　３８．５　２２．３　ｌ６．２　Ｏ．１９　黏土原状样　

Ｊ１－３　６　２０～６　４０　２３．９　１．９８　１．６ｏ　２．７３　０．７０８　９２．０　４０．２　２１．６　１８　６　Ｏ．１２　黏土原状样　

Ｊ２－ｌ　ｌ　６Ｏ—１．８０　３Ｏ．２　】．９１　１．４７　２．７２　０　８５４　９６　Ｏ　４２．０　２７．１　１４　９　Ｏ　２ｌ　黏土原状样　

Ｊ２．２　４．８Ｏ一５．ｏｏ　２９．Ｏ　１　８５　１　４３　２．７４　０．９１ｌ　８７　０　４５　２　２４　５　２０　７　０　２２　黏土原状样　

Ｊ２—３　６．８Ｏ～７　ｏ０　２６　２　ｌ　９３　１　５３　２．７４　０．７９２　９１．Ｏ　４６．１　２３　８　２２．３　Ｏ．１１　黏土原状样　

Ｊ２—４　８．８Ｏ～９　ｏ０　２２．８　１．９８　１．６ｌ　２．７２　０．６８７　９０．０　３６．５　１９　６　１６．９　Ｏ．１９　黏土原状样　

Ｊ３一ｌ　２　ｌＯ～２．３Ｏ　３３．５　１．８５　１．３９　２．７３　０．９７０　９４．０　４６　８　２９．５　ｌ７　３　Ｏ．２３　黏土原状样　

Ｊ４一ｌ　１．８Ｏ～２．【ｘ】　３４．２　１．８７　１．３９　２．７３　０　９５９　９７　０　４７　２　２８．１　１９．１　Ｏ．３２　黏土原状样　

Ｊ５一ｌ　２．１Ｏ～２　３Ｏ　３５．１　ｌ　８４　１　３６　２．７３　ｌ（）０４　９５　Ｏ　４５．２　２６．２　１９．０　０　４７　黏土原状样　

通过查表和插值公式可得盱眙公安局办公楼地基承载力　

［６　］，见表２。　

表２　盱眙公安局办公楼地基承载力　ｋＰａ　

Ｉ土样编号ｌ　Ｊ１一ｌ　Ｉ　Ｊ１．２　ｌ　ｊｌ－３　ｌ　Ｊ２－１　ｌ　Ｊ２－２｝Ｊ２—３　ｌ　Ｊ２－４　Ｉ　Ｊ３．１　ｌ　Ｊ４—１　Ｉ　Ｊ５－１　Ｉ　

ｌ承载力ｌ　２８０　１　３４５　ｌ　３７０　Ｉ　３００　ｌ　２５０　１　３７０　Ｉ　３５０　ｌ　２３０　ｌ　２２０　ｌ　２００　ｌ　

５小结　

结合实际工程，以上不同土层的实验结果，为当地施工提供　

一个有效的地基承载力成果，对规范中的某些操作规程作了部分　

的调整和改进，减小了试验误差，使试验结果更接近真实值；通过　

与标准贯人试验比较，发现两种试验方法测得的两种结果大致相　

同，故确认用液塑限法检测地基承载力是一种简便、准确的试验　

方法。它不但能够检测地基的容许承载力，还可用试验提供的各　

项物理性质指标对地基土作进一步的分析，从更深层次上把握工　

程质量。　

６结语　实践证明，液塑限联合测定法中，采用计算法，利用可编程计　

算器和电脑判断试验的精度并求取液塑限值方便可行，可大大地　

提高工作效率，宜在工程实践中推广。试验点的选取，笔者认为　

中间点宜选在锥尖人土深度为１０　ｍｍ附近，最大锥尖入土深度基　

本落在１７　ｍｍ附近，最小锥尖人土深度应根据土样的特性来确