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4.5 計算與制圖：

① 以含水率為橫坐標，圓錐入土深度為縱坐標，在雙對數(shù)坐標

紙上繪制關系曲線，三點應在一條直線上。如果不再一條線 上，應分別以最高含水率為起始點，分別引兩條通過其余兩點的直線，該二直線在下沉深度為2 mm 處查得的含水率的差值應不大于2%，以此二含水率的平均值與最高含水率的點連線作為最終直線。

② 在雙坐標紙上查圓錐下沉17mm 10mm 2mm對應的含水率

就是17mm 液限 10mm液限和塑限

③ 液限塑限含水率的計算方法與天然含水率的計算方法一樣。 實驗數(shù)據(jù)及計算過程

1. 下沉深度1:5.0mm 鋁盒號：278 鋁盒質量：11.43g 鋁盒＋濕土重：24.66g 鋁盒＋干土重：21.82g 含水率：27.33%

2. 下沉深度2:7.4mm 鋁盒號：145 鋁盒質量：11.43g 鋁盒＋濕土重：23.56g 鋁盒＋干土重：20.87g 含水率：28.50%

3. 下沉深度3:10.7mm 鋁盒號：129 鋁盒質量：11.39g 鋁盒＋濕土重：26.39g 鋁盒＋干土重：22.78g 含水率：31.69%

制圖及實驗成果

① 顆粒分析是測定土中粒組及各粒組干土質量占該土總質量百分

數(shù)的方法，目的是通過分析借以了解顆粒大小分布情況，提供

土的分類依據(jù)，判斷土的過程性質及建材選料之用。

② 粒組劃分：

a: 漂石組（塊石組）和卵石組（碎石組）統(tǒng)稱巨粒組

b: 礫石組（圓礫，角礫）和砂粒組統(tǒng)稱粗粒組

c: 粉粒，粘粒和膠粒統(tǒng)稱細粒組

5.2試驗方法和適用范圍：

顆粒分析方法的分類：

① 篩析法：用于粗粒組及其以上粒組的分析。

② 物理分析法： 用于細粒土的分析，包括密度計法和移液管法。 試樣中如果粗細顆粒兼有，那么就應該采用聯(lián)合測定法。即

土中粗粒組以上的土顆粒用篩析法，細粒組的土顆粒用密度計

法或移液管法

5.3 儀器設備：

① 粗篩：孔徑分別是60mm 40mm 20mm 10mm 5mm 2mm ② 細篩：孔徑分別是2mm 0.1mm 0.5mm 0.25mm 0.075mm ③ 天平：最大稱量5000克 最小分度1克

最大稱量 1000克 最小分度0.1克 最大稱量 200克 最小分度0.01克

④ 甲種比重計 ⑤ 量筒（容量1000ml 內徑60mm ） ⑥ 攪拌器 ⑦ 溫度計 ⑧ 秒表

⑨ 燒杯 (500ml) ⑩ 電爐

5.4 試驗步驟：

㈠ 篩析法

⑪根據(jù)顆粒粒徑的大小確定稱取試樣的質量.

最大試樣粒徑（mm ） 稱取試樣的質量 (g)

< 2 100-300

<10 300-1000

<20 1000-2000

<40 2000-4000@

<60 4000

② 將試樣通過2mm 的粗篩，稱取篩上和篩下的質量，當篩下的質

小于總質量的10%時，不做細篩分析，篩上質量小于總質量的10%時，不做粗篩的分析。

③ 將篩上的試樣倒入依次疊好的粗篩中篩析。細篩宜置于振篩機

上振篩，振動時間宜10-15分鐘，然后稱取各級曬上土的質量，并填寫到記錄表中。

實踐表明：篩前試樣的總質量和篩后的總質量會有出入，以

不大于1%為宜。

㈡ 含細粒土的砂土分析

① 按粒徑大小稱取試樣的質量，然后置于盛水容器中充分攪拌，

使試樣中粗細顆粒完全分開。

② 將試樣懸液過2mm 的篩，篩上烘干至恒重，然后按粗顆粒篩析

要求進行分析。篩下的懸液用帶橡皮頭的研桿研磨，再過0.075 mm 的細篩，并將篩上的試樣烘干至恒重，再將烘干土過0.25mm 0.10 mm 的細篩。并稱重記錄。

③ 當粒徑小于0.075mm 的質量大于總質量的10%時應作密度計法

或移液管法的分析。

㈢ 密度計法

① 稱取一定質量的試樣（30克）干土倒入燒瓶中，注入200ml 的

純水，浸泡過夜。

② 將燒瓶置于鋪有細砂的電爐上煮沸（砂土不少于30分鐘，粘

性土不少于一小時），冷卻后將煮沸的懸液通過0.075mm 的細篩移入1000ml 的量筒中，篩上的土用橡皮頭研散，再加水沖洗，篩上的部分烘干至恒重，過篩稱重并記錄，多次沖洗后量筒中的懸液不得超過1000ml 的刻度線。

③ 想量筒中加入4%的六偏磷酸鈉（分散劑）10ml ，再向量筒中

注入純水直至1000ml 的刻度線。

④ 用攪拌器沿懸液深度上下攪動1分鐘，取出攪拌器，立即開動

秒表，將密度計放入懸液中，依次測定0.5 ，1 ， 2 ，5 ，15 ，30 ，60 ，120 ，1400分鐘的密度計的讀數(shù)。每次讀數(shù)均應提前10-20秒將密度計放入懸液中，讀數(shù)時，密度計的浮泡應處于量筒的中心，不得貼近量筒的內壁。

⑤ 讀數(shù)時，視線應與彎液面的上緣對齊。甲種密度計應準確至

0.5，每次讀完后應將密度計取出，并放入裝有純水的量筒中，

每次讀數(shù)時還應該測定懸液的溫度。另外，放入或取出密度計時應小心，不得擾動懸液，以免影響顆粒的沉降。

5.5 計算與成果整理：

① 小于某粒徑的試樣質量占試樣總質量的百分比 x=ma /mb

x:小于某粒徑的試樣質量占試樣總質量的百分比 m a: 小于某粒徑的試樣質量(克)

m b: 試樣總質量(克)

該公式適用于任何土類。

② x=100/md *CG *(R+mT +n-CD )

x: 小于某粒徑的試樣質量占試樣總質量的百分比 m d: 試樣干土質量(克)

C G: 土粒標準校正值。

R: 甲種密度計讀數(shù)。

m T: 懸液溫度校正值。

n: 彎液面校正值。

C D: 分散劑校正值。

說明：該公式用于細粒土分析中密度計法的計算。 ③ 顆粒粒徑的計算：

d=k*(L/t)

d: 試樣顆粒粒徑（mm ）

k: 粒徑計算系數(shù) 0.5

L: 某一時間土顆粒的沉降距離（cm ）

L=a-b*R其中 a,b是常數(shù)，比重計的說明書上均有注明。 T: 沉降時間（秒）

④ 不均勻系數(shù)

C u =d60/d10

d 60:限制粒徑，它是顆粒大小分布曲線上的某一粒徑，小于該粒

徑的土粒質量占試樣總質量的60%。

d 10:有效粒徑，它是顆粒大小分布曲線上的某一粒徑，小于該粒

徑的土粒質量占試樣總質量的10%。

⑤ 曲率系數(shù)：

c c =d30*d30/d60/d10

d 30:顆粒粒徑，它是顆粒大小分布曲線上的某一粒徑，小于

該粒徑的土粒質量占試樣總質量的30%。

C u 越大，顆粒分布曲線越平緩，土粒大小分布范圍越廣，土粒不均勻，土的級配就好；反之則反。

一般認為C u < 5為均粒土， C u > 10為級配良好土， c c =1-3反映曲線沒有突變。所以規(guī)范規(guī)定：

C u >= 5且 c c =1-3為土粒不均勻，級配良好土 C u < 5或 c c ≠ 1-3為土粒均勻，級配不良土 ⑥ 畫圖：@

以顆粒粒徑的對數(shù)為橫坐標，以小于某粒徑的試樣質量

占試樣總質量的百分數(shù)為縱坐標，畫顆粒分析曲線圖。

顆粒分析曲線圖（篩析法）

由上圖可知：d60=5.5mm,d10=0.4mm,d30=2.1mm

∴Cu=d60/d10=5.5/0.4=13.75 Cc=2.1*2.1/5.5/0.4=2.00

由于Cu>5,Cc在1～3之間，所以，該砂的級配是良好的。

密度計法；總土重30g ，各粒徑土重如下表（g ）

密度計法顆分干土重：25.37g 比重計編號：a=21.29,b=0.287

mT=-2.0 cD=0.4 n=0cG=0.985 K=0.1183

甲種比重計顆分計算

顆粒分析結果

注：<0.05mm含量76.1% <0.01含量8.5% <0.002含量2.9% <0.02含量21.5%

注意事項：

① 對于鹽漬土，或者含鹽份較多的土，沿海地帶上取來的土做顆粒分析時一定要注意洗鹽。

② 土中含鹽的判斷：一，K20>1000us/cm; 二，目測法 取3

克風干樣加純水25ml 煮沸放置過夜，如有凝聚現(xiàn)象時說明土中含鹽

③ 洗鹽的方法： 1.用純水多次沖洗 2.k20<1000us/cm或加5%

AgNO 3 ，5%酸性BacL 2 無白色沉淀產(chǎn)生。

5.6指標應用：

① 對土進行分類和定名

② 估算土的透水性。

③ 用于土的液化計算。@