斜率: 某粒径范围内颗粒的含量 陡—相应粒组质量集中 缓--相应粒组含量少 平台--相应粒组缺乏
测定3份不同含水量的同一个土样，得到圆锥下沉深度和 含水量关系曲线，则曲线上对应深度为17mm及2mm时土 样的含水量就分别为该土的液限和塑限。
工程上常用作粘性土与粉土定名的依据
交通涵
100
试验结果分析
下沉深度(mm)
以下沉17mm所对应的含水率为液限 L ，
10
下沉深度为2mm所对应的含水率为塑限
95 样倒入标准筛内摇振，然后分别称出
87 留在各筛子上的土重，并计算出各粒
78 组的相对含量，即得土的颗粒级配。
66
沉降分析法：具体有密度计法(也称 比重计法)或移液管法(也称吸管法)。
55 该两法的理论基础都是依据Stokes(司
36 笃克斯)定律，即球状的细颗粒在水
中的下沉速度与颗粒直径的平方成正
密度计法 比
§颗粒分析试验
小于某粒径之土质量百分数P（％） 10 5.0 1.0 0.5
0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
典 型 颗 分 级 配 曲 线
沉降分析结果
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
0
粒径(mm)
粒径(mm) 0.05 0.01 百分数P(%) 26 13.5
碟式液限仪测定法：以2转/秒的速度，使碟子反复起落，坠击底座，当25击V型土槽合 拢长度恰好13mm所对应的含水量。
注意：仅适用于重塑
§液塑限 试验
滚搓法：将天然湿度的土体在毛玻璃上搓成直径为3mm
土条时，土条恰好产生裂缝并开始断裂时的含水量。
塑限ωp
液、塑性联合测定法：利用液、塑性联合测定仪同时
碎石土不少于500g）放入盒内，称质量为湿土质量。将试样和盒放入烘箱内在
105~110恒温下烘干，烘干时间砂类土不少于360min、粘性土480min、砾石碎
石不少于240min，将烘干后的试样和盒取出，放入干燥器内冷却至室温，称其
质量。 进行两次平行测定取其算术平均值。
注意：有机质土烘干温度为65~70°C，
§1.密度 试验
1.密度试验
1）概念：天然状态下土的单位体积的质量
2）测定方法：
ρ=m/V
环刀法：适用于粉土和黏土 蜡封法：适用于环刀难以切削且易破碎的土 灌水、灌砂、气囊法：适用于砾类土 核子密度仪：适用于砂类、粘性土
环刀法
§密度 试验（主要介绍灌砂法）
蜡封法
灌砂法
试验步骤 1.测定灌砂筒下的部圆锥体内砂的质量 2.标定量砂的单位质量ρs 3.现场测试土的密度 （1）挖坑称取出土的质量mw，测定含水量 （2）灌入砂子 （3）计算灌入坑中量砂质量
塑性指数 IP L P
为天然含水率。
，液性指数
IL
P IP
P
， ，
1
1
10
100
含水率(%)
5.颗分试验
§5.颗粒分析试验
粒度成分的分析方法
筛析法(>0.075)
密度计法(<0.075)
——各粒组的相对含量，用质量百分数来表示
•确定方法 筛分法：适用于粗粒土 (>0.075 mm) 密度计法：适用于细粒土 (<0.075 mm)
•表述方法 粒径级配累积曲线
§颗粒分析 试验
10 5.0 2.0 1.0 0.5 0.25 0.075
200g
10 16 18 24 22 38 72
筛分法就是用一套标准筛子如孔直径
P %
(mm)：20、10、5.0、2.0、l.0、0.5、 0.25、0.1、0.075， 将烘干且分散了的200g有代表性的试
3.含水率试验
1）测定方法：
烘干法：适用于各类土
酒精燃烧法：适用于不含有机质的砂土、粉土和黏土
碳化钙减量法：适用于各类土，碳化钙+水——化学反应——乙炔气体排除
核子密度仪：适用于砂类、细粒土
2）烘干法：在105~110°C下烘干至恒量时所失去的水分的质量和达恒温后
干土质量的比值，以百分数表示。
步骤：首先取代表性试样(黏土15~30g，砂土30~50g，砾类土不少于250g，
试样最大 粒径
（mm）
5
试坑尺寸
直径
深度
（mm） （mm）
150
200
40
200
250
60
250
300
75
300
400
结果分析
2.颗粒密度 试验
§2.颗粒密度 试验
测定方法：比重法、浮称法、虹吸筒法等,重点介绍比重瓶法。
适用范围：d<5mm
d>5mm且d>20mm的土质量 d>5mm且d>20mm的土质量
小于土体质量的10%
大于土体质量的10%
§颗粒密度试验
比重 仪器设备：感量0.001g天平；100ml或50ml比重瓶；烘箱；蒸馏水；温度计； 瓶法 筛；漏斗；滴管
试验方法 1.在比重瓶中装入烘干土与蒸馏水 2.在砂浴中煮沸 3.称瓶+水+土总质量 4.测温度 5.称瓶+水质量
结果分析
§3.含水率 试验
m ms 100 ms
真空干燥箱7h，电热干燥箱18h。(结晶水)
4.液塑限试验
试验步骤
1）风干，研碎，过筛 2）取3份土样 3）分别加水 4）闷料 5）装入杯中 6）测每份土的锥入深度 7）分别测定3份土的含水量
锥式
§4.液塑限试验
碟式
液限ωL
锥式液限仪测定法：76g锤经5s恰好沉入土17mm所对应的含水量。
铁路土工试验及 质量检测技术
土工试验项目
铁路工程土工试验项目：
土的物理性质试验：
土的力学性质试验：
——密度 ——含水率 ——液塑限 ——比重 ——颗粒分析 ——渗透性、毛细作用、湿化
——击实试验（主要）
——抗剪试验 ——无侧限抗压试验
——固结、压缩 ——CBR试验 ——K30（主要）、Evd、Ev2试验
§颗粒分析 试验
土的粒径级配累积曲线
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
d60 d50 d30
d10
粒径(mm)
d60 d10 d30 Cu Cc
0.33 0.005 0.063 66 2.41
§颗粒密度试验
小于某粒径之土质量百分数（％） 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
0.005 10
特征粒径: d60 : 控制粒径 d10 : 有效粒径 d30 :中值粒径
不均匀程度：
Cu = d60 / d10
— 不均匀系数
Cu ≥5,级配不均匀
连续程度:
Cc = d302 / (d60 ×d10 )
— 曲率系数
小于某粒径之土质量百分数（％） 11