硅酸钾溶液对黏性土体微观结构的影响研究

为更好满足工程中的要求,土的改良成为一道重要工序,改良后的土体其抗剪强度及液塑限都会产生变化。在黏性土中加入硅酸钾溶液,进行改良,研究其抗剪强度以及液塑限的变化。对改良后的试样进行了快剪直剪试验和土体液塑限试验,探讨了硅酸钾溶液改良土的抗剪强度及其液限塑限的变化规律。进行电子扫描试验得到不同土体试样的微观结构图,并利用Image-Pro Plus图像处理软件计算含不同硅酸钾溶液浓度的改良土样的微观参数,解释其内在机理。

落锥法确定粉土液限和塑限的试验研究

针对部分细粒土进行了室内落锥法确定液限和塑限的试验研究,试验结果表明:对于一些细粒土在双对数坐标上圆锥下沉深度与含水率之间的关系并非线性关系,无法依据线性关系确定液、塑限;采用规程建议的3个含水率范围有时根本无法获得有效试验数据,采用规程建议的3个含水率范围确定得到粉土的液、塑限试验结果的可靠性有待商榷;采用直线段试验数据确定的液、塑限进行分类可能出现相互矛盾甚至错误的结果。进一步试验结果表明:对于黏粒含量高于13%的粉土,由于其抗剪强度以凝聚分量为主,落锥法适用,所测塑性指数能够反映其可塑性;对于部分黏粒含量低于13%的粉土及外观接近粉土的粉砂,由于其抗剪强度以颗粒间摩擦分量为主,落锥法不再适用,所测塑性指数不能反映其可塑性。

黄泛区粉砂土静力特性的试验研究

以河南开封地区粉砂土为研究对象,研究其静力特性,进行了固结试验、液塑限试验和直接剪切试验。试验结果表明,粉砂土的压缩系数为0.3 MPa-1,属中等压缩性土。粉砂土液限为15.3%,塑限为10.1%,塑性指数为5.2,属于含砂低液限粉土。粉砂土的内摩擦角为35.3°,黏聚力为7.5 kPa。并选取沙漠地区风积沙,及豫东平原区和南京地区广泛分布的黏性土为代表,与研究中黄泛区粉砂土的静力特性做比较。

液塑限联合测定法的应用与研究

本文对落锥法与液塑限联合测定法测定土的液塑限进行了对比试验研究。土样来自北京周边地区,共400余组。试验结果表明:对于粉土,误差范围大部分在-1～1之间;对于粉质粘土,误差范围大部分在-1～2之间;对于粘土,误差范围大部分在-1～5之间;两种方法液限的拟合曲线为y=1.0286x,相关系数为0.98,两种方法塑限的拟合曲线为y=1.0224x,相关系数为0.90。说明利用联合测定法取代搓条与落锥法在液塑限试验中是可行的。

天津承压含水层粉土渗透特性试验研究

天津市地下工程施工主要集中在粉土层处,这类土层极易随地下水的流失而流失,在该类地区的地下结构在施工及运营期间也易出现渗漏现象.其中土体的工程性质与渗透特性是这种渗流侵蚀灾害的重要影响因素.因此很有必要对天津粉土的工程性质,尤其是渗透特性进行标定.为确定天津地下承压含水层中粉土的渗透特性,首先开展室内试验研究,适当地加工改造《土工试验方法标准》中规定的标准试验仪器,通过比重试验、颗粒分析试验、液塑限试验对天津粉土进行比重、级配、液塑限等基本参数进行标定,详细汇总整理各个试验数据,应用相关公式及数据处理方法对大量试验数据展开分析得出试验结果;然后通过常水头渗透试验与变水头渗透试验相结合的方式对粉土渗透系数的变化特征进行分析.研究结果表明:天津粉土的渗透系数随孔隙率的增大呈现增大的趋势,随时间的增长而减小且最终趋于稳定.从天津粉土的土体特性出发,将既无法传递净水压,也不能产生渗流的由结合水占领的无效孔隙排除,剩下的孔隙比定义为有效孔隙比.利用有效孔隙比的概念对经典的太沙基渗流理论进行修正,提出了适用于天津粉土的渗透系数估算公式.该公式能很好地计算天津粉土的渗透系数,可为天津市承压含水层中地下施工的灾害防治工作提供参考.

石灰固化泥液塑限及不排水剪切强度试验研究

针对某港口海相淤泥试样进行了室内落锥试验和十字板试验等,开展了确定液、塑限及不排水剪切强度的试验研究。结合试验结果分析了石灰掺入对阿太堡界限的影响,并对比了落锥试验和十字板试验确定的剪切强度。结果表明:对于原状淤泥,石灰掺入引起液限明显增大,但随着石灰掺量的增加,固化泥液限值逐渐减小;落锥法测定固化泥液限值总体上高于碟式仪测定的液限值;石灰掺入导致淤泥塑限明显增大,且固化泥塑限随石灰掺量的增加而逐渐增大;传统搓条法测定的塑限值低于落锥法测定的塑限值;石灰固化泥的塑性指数随石灰掺量的增加而减小;对比落锥法和十字板剪切法,两者在淤泥塑限附近的不排水剪切强度较为一致,而液限附近对应的不排水剪切强度相差较大。

土的两种塑限测试方法精密度比较

塑限是土的重要的物理指标之一,为了比较液塑限联合测定法和滚搓法这两种土的塑限测试方法的精密度,按照《测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)》第2部分(GB/T6739.2)的规定,制备了5个水平的样品,组织9家实验室开展了精密度协作试验。采用曼德尔统计法、科克伦检验和格拉布斯检验对测试结果进行了一致性和离群值的检验,剔除2组离群值后,依据《测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)》第6部分(GB/T 6739.6)对两种塑限测试方法进行了精密度比较,最后给出了不同技术活动中选择塑限测试方法的建议。研究结果表明:重复性方差Sr2和再现性方差SR2与样品塑限水平没有依赖关系,部分样品的实验室内精密度显示滚搓法优于液塑限联合测定法,两种方法的总精密度无显著性差异。

竖向渗透分层取样技术在液塑限联合测定试验中的应用

岩土工程实践中,一般通过测定黏性土的液塑性指数来确定其具体分类,并据此判断土体的基本工程性质。但目前《土工试验方法标准》(GB/T 50123—2019)中推荐的液塑限联合测定试验法存在一定的缺陷,制作出的土样干密度差异明显,使得试验过程中得到的数据点在双对数坐标轴上离散性很大。通过对国标中推荐的液塑限联合测定法进行改进,得到了一种新的联合测定法——竖向渗透分层取样液塑限联合测定法,这种测定法在制作土样时流程更为严密,使得数据在双对数坐标轴上呈现出很好的线性关系。对网纹红土、棕钙土、淤泥质土和潮土4种土样的界限含水率进行室内测试,验证了所制备试样干密度均匀、含水率分布层次丰富;将实施改进的试验方法与国标推荐法进行对比分析,并结合十字板剪切试验结果,进一步验证了改进方法的合理性。

提高液塑限联合测定试验精度的方法

根据国标《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)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二条直线在2 mm处含水率的差值的表达式,进而获得了在误差允许范围的液塑限的数学表达式。相对于作图法,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。此外探讨了为提高液塑限联合测定试验中界限含水率的精度,试验点如何选取较合理的问题,并提出了改进方法。

水泥改良黄土状土的试验研究

为探索小区域黄土状土,通过水泥改良之后的可靠性以及适用性对杨凌土场的黄土状土在实验室掺和4%、5%、6%、7%、8%的42.5号水泥,借助于液塑限试验、击实试验以及快速直剪试验3种常规土工试验方法,研究了5种不同掺和比水泥改良黄土状土的物理状态指标、最优含水、最大干密度以及抗剪强度指标,进一步分析了水泥改良土物理状态指标。结果表明:掺和水泥能够较好地改善土的物理性状;同时,水泥掺和比、龄期等因素对水泥改良土强度指标c值影响巨大,内聚力c并随掺合比的增大而增大。试验结果对实际工程项目采用水泥改良技术具有实际意义和参考价值。

低液限粉土液塑限反常现象原因分析

在粘性土中,液限或塑限都和塑性指数呈较好的线性关系,这符合土质学原理。但是当IP<10以后,这种线性关系消失了。随着塑性指数的减小,塑限不仅没有减小,反而逐渐增大,液限的变化也有类似的情况,出现了塑限反常现象。从假塑性现象、液塑限试验方法、粒径组成及矿物成分和交换离子成分等几方面分析液塑限反常现象的原因,从而进一步探讨粉土的定名方法。

土的塑限试验对比及算法优化分析

本文概括介绍了土的塑限试验及数据处理方法。用搓滚法和液塑限联合测定仪法对3种性质不同土样进行了塑限指标的对比试验,结合试验结果及文献资料讨论了两种方法的影响因素及优缺点,并对试验数据的计算方法进行了优化分析。

对比分析不同规范下粘性土的液塑限测定方法

对比分析三部规范中液塑限试验方法,依据试验原理探讨了规范中圆锥入土深度的确定,通过公式得出了不同规范中液塑限确定与圆锥入土深度的关系,对实际工程具有一定指导意义。

土壤界限含水率自动检测系统设计研究

为了解决传统土壤界限含水率检测中存在的需人工现场操作、耗时久、数据采集困难、数据传输实时性差等问题,设计了一种土壤界限含水率自动检测系统。该系统以西门子S7-200PLC为控制核心,由传送带、正方体容器、搅拌容器、电子秤、抹平系统、圆锥仪和加热箱等组成,使用MCGS组态软件进行数据监控,并采用采样烘干法测定含水率,液-塑限联合测定法测定液、塑性指数。实际应用中,该系统能够完成自动搅拌、多组数据同时测定和数据实时传送,基于含水率和液、塑性指数实现土体的分类以及地基土承载力的估算。该系统具有自动化程度高、操作简单及成本低廉的特点,能够广泛应用于各种土壤界限含水率的测定,对农业工程的设计和实施具有一定的参考价值。

EXCEL在液塑联合测定成果整理中的应用

当利用液塑限联合测定法来确定细粒土的液塑限指标时 ,人工计算和绘图过程中极易产生误差 ;本文通过EXCEL电子表格来计算 ;利用其画图功能来绘图 ,消除人工计算和绘图产生的误差 ,使试验更加准确直观确定细粒土的液塑限指标。并可以推广到其它颗分、三轴、压缩、击实等试验结果的整理。

界限含水量试验方法的对比

对碟式仪液限法、滚搓法塑限法和液、塑限联合测定法进行了对比分析,结果表明碟式仪液限法、滚搓法塑限法人为因素影响很大,所得成果的再现性和可比性较差,而液、塑限联合测定法易于掌握,采用电磁落锥可减少人为因素的影响,具有较好的成果再现性和精度。

液塑限联合测定法数据处理的程序设计

"液塑限联合测定法"数据处理的传统作图法较为繁琐,误差也较大,数据处理较慢,不适合大量的试验工作。计算法提高了试验结果的计算速度和准确度,但却摒弃了作图法直观和易于理解的优点。为了提高"液塑限联合测定法"试验数据处理的效率和优化数据处理的效果,建立了数据处理的数学模型,基于Microsoft Excel软件,编制了能够自动完成原始数据处理、试验结果计算、曲线及辅助线图表的绘制等功能的程序。该程序易用性好:只需输入原始数据,程序将完全自动的完成数据处理、曲线参数的计算、试验结果的计算、"圆锥下沉深度与含水率"关系曲线及辅助线图表的绘制等工作;且同时具有计算法的精确性和绘图法的直观性;程序所实现的效果完全符合TB 10102-2010《铁路工程土工试验规程》中对"液塑限联合测定法"数据处理的要求。

液、塑限联合试验成果的数值分析方法

确定土的液限和塑限是土工试验的重要内容。根据液、塑限参数的相关性,采用最小二乘数法、解析法、逐次分半算法等数值计算方法可确定出液、塑限值,同时相关计算结果的置信度、精度分析比较表明,逐次分半算法和解析法精度较高,是工程应用中液塑限成果的方便、快捷、准确的计算方法。

解析法和Excel在液塑限试验中的应用

液塑限试验中,一般用作图法来求液塑限,但手工作图较为繁琐,且误差较大。介绍了解析法的原理并编制了相应的Excel表格,使得计算速度和准确性大为提高。

Excel表格在土的液塑限试验数据处理中的应用

传统的液塑限联合测定试验中数据处理多采用作图法,人工计算工作量特别大,精度难以保证。运用Excel表格的强大数据处理功能,一次进行程序编制,可供计算多次测定数据,大大减轻了计算量,并且提高了精度,从而方便了数值计算。