顆粒級配曲線是指對土的粒組狀況及其相對含量的描述，土的顆粒級配曲線是工程上最常用的曲線之一，由此曲線的連續性特徵及走勢的陡緩可以直接判斷的顆粒粗細、顆粒分布的均勻程度及顆粒級配的優劣。限定粒徑是指相應於土的顆粒級配曲線上土粒相對含量為60%的粒徑。
基本介紹
- 中文名：限定粒徑
- 外文名：constrained diameter
- 學科：土力學
- 定義：級配曲線上土粒含量為60%粒徑
- 有關術語：顆粒級配曲線
- 作用：評價土的工程性質
簡介,其他有關粒徑,方法,
簡介
土顆粒的大小以其直徑來表示，稱為粒徑，其單位一般採用毫米。 土顆粒按大小相近、性質相似合成的組叫粒組。土的粒度成分是指土中各個粒組的相對百分含量，通常用各粒組占土粒總質量的的百分數表示。限定粒徑
一般用小於該粒徑的土粒含量占土樣總量的60%表示。一般用限定粒徑與有效粒徑之比表示土的顆粒級配不均勻係數，反映組成土的顆粒均勻程度的一個指標。不均勻係數一般大於1，愈接近於1，表明土愈均勻。在分析砂土發生管涌的條件以及用砂土作為建材時，都需了解不均勻係數的大小。限定粒徑還可以用來曲率係數，曲率係數是指計算顆粒級配曲線上，累積顆粒含量為30%的粒徑d30的平方與累積顆粒含量為60%的粒徑d60和有效粒徑d10乘積的比值Cc。公式表示為
。它是描述級配曲線平滑程度的指標，與不均勻係數Cu配合可確定粗粒土級配的好壞。當Cu≥5，Cc=1～3時為良好級配；不同時滿足上述兩條件為不良級配。
其他有關粒徑
土顆粒的粗細一般用平均粒徑表示，它的物理意義是土中大於此粒徑和小於此粒徑的土粒含量各占50%，該粒徑大，則表示整體上顆粒較粗，小則整體上顆粒較細。有效粒徑是指粒徑分布曲線上小於該粒徑的土含量占總土質量的10%的粒徑。經過大量試驗資料統計發現，不均勻砂土的透水性與全部由這種砂土的累計含量為10%的顆粒（dm）所組成的均勻砂土的透水性相當。它可用來計算不均勻係數和曲率係數以及評價土的抗滲流穩定性及砂土振動液化的可能性。連續粒徑是指小於該粒徑的土粒含量占土樣總量的30%，通常用
表示。
方法
土的顆粒級配曲線圖是土工程分類的重要依據，但規範中繪製土顆粒級配曲線圖的方法落後、準確度低、復現性差、效率不高，不能滿足工程實際的需要。土是礦物或岩石碎屑構成的鬆軟集合體，在工程建設中常被用作路基的填料。而填料的使用須嚴格按照規範或圖紙的規定執行， 如路基的不同部位應使用的不同種類的填料， 以滿足承載力等技術指標的要求。因此確定土的填料名稱和填料組別就成為控制工程質量的關鍵環節。顆粒分析試驗是使用規定粒徑的套篩，對土樣進行篩分，得到小於各篩孔徑（顆粒粒徑）的試樣質量分數。再以小於某粒徑的試樣質量分數為縱坐標，顆粒粒徑為橫坐標，在半對數坐標紙上繪製顆粒大小分布曲線圖。
顆粒分析試驗是土的常規試驗之一，對土樣進行顆粒分析試驗，能夠定量描述土粒中各個粒組的含量，為土的工程分類和了解土的工程性質提供依據。 同時， 對地基土進行液化判別時，必須用到土的粘粒含量，這需要通過顆粒分析試驗對粘粒含量進行定量分析。 因此， 顆粒分析試驗是土工試驗中最為重要的試驗項目之一。顆粒分析試驗的方法主要有篩析法、密度計法和移液管法，其中篩析法所適用的土的粒徑範圍是0.075~60 mm，密度計法和移液管法適用的粒徑範圍小於0.075 mm範圍的土。密度計法主要適用於粒徑小於 0.075 mm的試樣。該法是以斯托克斯定律為基礎的，它的主要原理是土顆粒在靜水中自由下沉時受到土粒的有效重力和液體的阻力的作用， 當這 2種力達到穩定時，在一定的溫度下，不同粒徑的土顆粒將以不同的速度下沉， 採用密度計可以測出不同粒徑的土顆粒對應的不同下沉速度。篩析法測定砂土的粒度成分，是利用一套孔徑大小不同的標準土壤篩來分離一定量的代表性砂土中與篩孔徑相應的粒組，通過天平稱量，得其各粒組的質量，以便計算各粒組的相對含量，進而確定砂土的粒度成分。
