塑限試驗方法有滾搓法及液、塑限聯合測定法。塑性是表征粘性土物理性能的一個重要特徵, 一般用塑性指數來表示。塑性指數IP 是指液限和塑限的差值, 即粘性土處在可塑狀態的含水量變化範圍。液限的試驗方法有碟式儀法和圓錐儀法。
基本介紹
- 中文名：塑限試驗
- 外文名：Plastic limit test
- 學科：土木工程
- 領域：建築
- 方法：滾搓法及液、塑限聯合測定法
- 表示：塑性指數
簡介,液、塑限聯合測定法測塑限,液限與塑性指數的相關分析,線性回歸方程建立,回歸模型的顯著性檢驗,總結,
簡介
塑性是表征粘性土物理性能的一個重要特徵, 一般用塑性指數來表示。塑性指數IP 是指液限和塑限的差值, 即粘性土處在可塑狀態的含水量變化範圍。
液限的試驗方法有碟式儀法和圓錐儀法, 塑限的試驗方法有滾搓法及液、塑限聯合測定法。
通過對合肥地區3421 件土樣液限與塑性指數的數理統計、相關性分析, 得到液限與塑性指數的一元線性回歸方程, 將計算得到的塑限值與搓滾法測試值做比較, 並用計算值算出液性指數和測試值算出液性指數, 運用自編程式, 由內插法算出這兩種不同的液性指數下的地基承載力, 分析其對地基承載力的影響, 證實了公式準確可靠, 實用性強。
液、塑限聯合測定法測塑限
液塑限聯合測定是以滾搓法比較的, 聯合測定法的理論基礎是土的含水率與錐體下沉深度在雙對數標紙上是有直線關係。
試驗結果顯示含水率與錐體下沉深度的雙對數值是一曲率很小的曲線, 含水率與錐體下沉深度在雙對數坐標上的線性關係較之液限與塑性指數的線性關係要差。
廣西水利科學研究所等十個單位所做的圓錐儀聯合測定得出的成果分散性比較說明, 在349 個土樣中, 塑限最大測值與最小測值之差最小值為2. 5 %,最大值為5. 5 %, 超過允許誤差的有49 個, 占總個數的14 %, 說明了其穩定性也較差。
液限與塑性指數的相關分析
線性回歸方程建立
塑性指數與液限有良好的線性關係, 這是卡氏塑性圖的理論基礎。我國的塑性圖是根據卡氏塑限圖換算確立。
運用統計軟體, 對合肥地區3 421 件土樣試驗的液限、塑限、塑性指數建立資料庫, 以液限為自變數,塑性指數為因變數, 建立一元線性回歸方程, 即
I P =0. 67wL - 7. 3
wP =0. 33wL +7. 3(1)
回歸模型的顯著性檢驗
液限與塑性指數之間的關係是否合理, 可通過以下兩種檢驗方法加以驗證。
1.相關係數檢驗
運用統計軟體計算可得液限與塑性指數的相關
係數為ρ=0. 979 , 經查表, 當置信度水平0. 01 之下
n =1 000 時, ρ=0. 081 , n =3 420 時, ρ小於0. 081 。
故液限與塑性指數的相關係數遠大於0. 081 , 說明液
限與塑限指數在置信水平α=0. 01 上顯著相關。
2. F 檢驗法
用F 檢驗法對回歸方程進行顯著性檢驗。可知, F0. 01 (1 , ∞) =6. 63 <77 991. 05 , 因此, 回歸方程是高度顯著的。從以上兩種檢驗可以肯定, 合肥地區土在確定了液限的情況下, 即可以利用回歸方程確定塑限和塑性指數。
3.比較分析
通過對3 421 個試樣的塑限試驗實測數據與計算數據比較, 兩種方法所得的塑限誤差在規程規定的允許範圍2 %內占99. 8 %。
從誤差百分比統計中可見大部分誤差均在1 %以內。通過運用自編小程式, 由內插法算出這兩種不同的液性指數下的地基承載力(單位:kPa), 比較其在各誤差範圍內的百分比,從誤差百分比統計中可見在兩種情況下地基承載力的數值大部分誤差在2 kPa 以內。
總結
(1) 塑性指數與液限有良好的線性關係, 這是卡氏塑限圖的理論基礎, 我國的塑限圖是根據卡氏塑限圖換算確立。本次統計也表明其線性關係非常好, 一元線性回歸方程是成立的。
(2) 根據液限與塑性指數的良好線性關係, 建立塑限與液限的線性方程, 由於液限由儀器控制, 穩定性好, 精度高, 直接由液限計算出塑限是可靠的。
(3) 聯合測定法與線性公式都是以搓滾法做對比的, 根據以上分析, 公式法較聯合測定法準確、可靠;公式法求得的塑限偏差遠小於搓滾法得到塑限偏差, 所以運用公式求塑限是可行的。
(4) 由於線性公式的計算值和搓滾法的實測值的差異, 而影響到根據孔隙比和液性指數查地基承載力, 通過對這兩種情況下所查地基承載力作差比較,超過5 kPa 的僅占0. 6 %, 說明了計算值對查地基承載力的影響是很小的。
