论文部分内容阅读
土的物理状态包括松密和软硬两种状态，其稠度或软硬状态是黏性土主要的物理状态特征，工程建设中明确土体的物理状态非常重要。对黏性土而言液塑性指数的测定将决定土体分类，并可以据此基本判断其工程性质。但基于目前《土工试验方法标准》(GB/T50123-2019)推荐法联合液塑限测定试验存在试验误差、精度和效率等问题，因此在江西省自然科学基金项目(20192BAB206045)的研究基金资助下，以土样的界限含水率为研究对象，通过自主研发竖向渗透和压实辅助试验装置，提出了液塑限联合测定辅助方法——竖向渗透分层取样法，文中对网纹红土、棕钙土、淤泥质土和潮土四种土样的界限含水率进行了系统研究，主要结论如下：
(1)自主研制竖向渗透和压实辅助试验设备，覆盖黏性土在界限状态下的全部试样，能满足联合测定液塑限试验对含水率的要求。
(2)针对竖向渗透制样试验的含水率竖向分布，试样的含水率整体分布在19%~41%，含含水率的最大倍数分别为1.36、1.69、1.44、1.50，最大和最小含水率与每种土样的平均含水率的幅度都在10%以上，降幅倍数分别为2.74、1.94、2.10、2.62。经竖向渗透的试样都呈现丰富含水率，该方法增加了液塑限联合测定试验的精确度。
(3)干密度的最大偏差小于10%，且在首2层和底2层幅度的偏差高达6.4%，中间2层的最大偏差在2%左右。干密度的均匀度小于5%，含水率大于2%，界限含水率较小的试样在竖向渗透取样中，干密度偏差差异从大到小排列，棕钙土＞淤泥质土＞网纹红土＞潮土。
(4)网纹红土、潮土、棕钙土和淤泥质土的hp-w关系曲线的线性拟合相关性R2分别为0.98180、0.99811、0.99716、0.98709，总体四种土样hp-w关系曲线的线性拟合相关性都大于0.98，验证竖向渗透制样试验满足试验要求。
(5)濮阳地区的潮土在塑限的偏差7.7%，其余偏差都小于4%，所测得的液塑限都在合理的范围内。经竖向渗透分层取样方法与《土工试验规范》(GB/T50123-2019)推荐法测得的塑性指数，在黏性土工程分类上属同类别土体。
(6)关于理论给出液限对应的抗剪强度1.7kPa，液限状态下的试样抗剪强度相差幅度均小于9%，塑限状态下试样的抗剪强度相差幅度均小于5%，符合前者给出数据范围，进一步验证试验的可靠性。
(1)自主研制竖向渗透和压实辅助试验设备，覆盖黏性土在界限状态下的全部试样，能满足联合测定液塑限试验对含水率的要求。
(2)针对竖向渗透制样试验的含水率竖向分布，试样的含水率整体分布在19%~41%，含含水率的最大倍数分别为1.36、1.69、1.44、1.50，最大和最小含水率与每种土样的平均含水率的幅度都在10%以上，降幅倍数分别为2.74、1.94、2.10、2.62。经竖向渗透的试样都呈现丰富含水率，该方法增加了液塑限联合测定试验的精确度。
(3)干密度的最大偏差小于10%，且在首2层和底2层幅度的偏差高达6.4%，中间2层的最大偏差在2%左右。干密度的均匀度小于5%，含水率大于2%，界限含水率较小的试样在竖向渗透取样中，干密度偏差差异从大到小排列，棕钙土＞淤泥质土＞网纹红土＞潮土。
(4)网纹红土、潮土、棕钙土和淤泥质土的hp-w关系曲线的线性拟合相关性R2分别为0.98180、0.99811、0.99716、0.98709，总体四种土样hp-w关系曲线的线性拟合相关性都大于0.98，验证竖向渗透制样试验满足试验要求。
(5)濮阳地区的潮土在塑限的偏差7.7%，其余偏差都小于4%，所测得的液塑限都在合理的范围内。经竖向渗透分层取样方法与《土工试验规范》(GB/T50123-2019)推荐法测得的塑性指数，在黏性土工程分类上属同类别土体。
(6)关于理论给出液限对应的抗剪强度1.7kPa，液限状态下的试样抗剪强度相差幅度均小于9%，塑限状态下试样的抗剪强度相差幅度均小于5%，符合前者给出数据范围，进一步验证试验的可靠性。