大连理工大学：建设工程学部土木水利实验教学中心《土力学》课程教学资源（实验讲义）土力学实验——界限含水量

土力学实验 大连理工大学土木水利学院岩土工程实验室 2011年11月

土 力 学 实 验 大连理工大学土木水利学院岩土工程实验室 2011年11月

实验 界限含水量试验 试验目的、原理及意义 试验目的： 测定粘性士的界限含水量塑限W及液限W,并确定 塑性指数（分类定名）与液性指数（土所处的状态） I。=W10-W。L2=(w-wp)/(w2-wp) 液限：液态与可塑态的界限含水量，是细粒土呈可塑 状态的上限含水量。在该含水量时，土体对变形和剪 切会产生一定的阻力，反映出土体具有可量度的最小 强度值。 塑限：可塑态与半固态的界限含水量，细粒土呈可塑 状态的下限含水量。在该含水量时，土体开始变得具 有脆性，细粒土搓揉时易破碎

实验一 界限含水量试验 界限含水量试验 试验目的： 1 试验目的、原理及意义 测定粘性土的界限含水量塑限Wp及液限WL，并确定 塑性指数（分类定名）与液性指数（土所处的状态） 试验 的 塑性指数（分类定名）与液性指数（土所处的状态） p WL Wp I = 10 − ( ) ( ) L w wp wL wp I = − − 液限：液态与可塑态的界限含水量，是细粒土呈可塑 状态的上限含水量。在该含水量时，土体对变形和剪 切会产生一定的阻力，反映出土体具有可量度的最小 强度值。 塑限：可塑态与半固态的界限含水量，细粒土呈可塑 状态的下限含水量。在该含水量时，土体开始变得具 有脆性，细粒土搓揉时易破碎

试验原理： 缩限s塑限p 液限吼 固态半固态 可塑态 液态 含水量w% 液塑限联合测定法： 用调土刀沾上水逐渐加到土中，并将土充分调拌均匀，含 水量逐渐增大到一定时，用落锥判断5S钟沉入土中的深 度，并测出此时的含水量；改变含水量大小再重复两次 (三次落锥深度宜分别为3~4mm,7~9mm,15~17mm), 分别测出落锥深度与含水量大小。以此得到含水量与落 锥下沉深度的关系，从此关系图上查出落锥下沉深度为 2mm时对应的含水量为塑限，17mm对应的含水量为液 限，10mm对应的含水量为10mm液限。 含水量由烘干法测定

试验原理： 液塑限联合测定法 ： 用调土刀沾上水逐渐加到土中，并将土充分调拌均匀，含 水量逐渐增大到一定时，用落锥判断5S钟沉入土中的深 度，并测出此时的含水量；改变含水量大小再重复两次 (三次落锥深度宜分别为3~4mm, 7~9mm, 15~17mm)， 分别测出落锥深度与含水量大小。以此得到含水量与落 锥下沉深度的关系，从此关系图上查出落锥下沉深度为 2mm时对应的含水量为塑限，17mm对应的含水量为液 限，10mm对应的含水量为 对应的含水量为10mm液限。 含水量由烘干法测定

义 与计算 塑性指数能综合反映粘性土的矿物成分和颗粒大小的 影响，用它可对粘性土进行分类定名： [由10mm液限与塑限计算] P>17(粘土)；10<P≤17（粉质粘土）；P≤10（粉土）； W≥50%，为高液限，反之为低液限。 粘性土的力学性质很大程度上受其所处的状态的影响 ,液性指数能根据天然含水量与界限含水量之间的相 对大小，说明土所处的状态。[由液限与塑限及天然 含水量(w=25%)计算]

意义与计算 塑性指数能综合反映粘性土的矿物成分和颗粒大小的 影响，用它可对粘性土进行分类定名: [由10mm液限与塑限计算] IP>17(粘土)；10<IP≤17(粉质粘土)；IP≤10(粉土)； WL≥50%，为高液限，反之为低液限。 粘性土的力学性质很大程度上受其所处的状态的影响 ，液性指数能根据天然含水量与界限含水量之间的相 对大小，说明土所处的状态。 [由液限与塑限及天然 含水量(w=25%)计算]

2操作步骤 液、塑限联合测定仪： 位移传形导 机应 试 托、 试杯 妹” PVC庙慑 时 开关 水平填丝、 LCD显示活 YS-2型电脑液盟限联合测定仪的外型及结构图

2.操作步骤 液、塑限联合测定仪：

3.记录与计算 落帷下沉深度(mm) h1-3.2 h2-9.3=(9.2+9.4)/2 h3-17.8 试验次数 2 1 2 2 土盒缩号 32 383 土盒加湿土重（克） 43.14 39.51 土盒加千土魔（克） 34.80 32.02 水重（克） 8.34 7.49 土盒重（克） 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 千土重（克） 24.30 21.52 含水量(%) 25.50 25.82 平均含水量(%) 20.22 25.66 32.12 塑性指数。 。=Wo-W, 17.1 土名： 低液限粘士 液性指数1， 1=(w-wp)/w-wp) 0.33 土的状态：可塑 备注

3 记录与计算 落锥下沉深度(mm) . 落锥下沉深度(mm) h1=3 2 h2=9 3=(9 2+9 4)/2 h3=17 8 试验次数 121212 土盒编号 h2=9.3=(9.2+9.4)/2 32 383 h1=3.2 h3=17.8 土盒加湿土重（克） 土盒加干土重（克） 34.80 43.14 32.02 39.51 水重（克） 土盒重（克） 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 8.34 7.49 24 30 21 52 干土重（克） 含水量（%） 平均含水量（%） 24.30 21.52 25.50 25.82 平均含水量（%） 20.22 32.12 25.66 塑性指数Ip 土名： 液性指数IL 土的状态： p WL Wp I = 10 − ( ) ( ) L w wp wL wp I = − − 低液限粘土 可塑 17.1 0.33 备注

29 10 A线 B线 10 203040506000 80100 含水率和(%) 圆锥下沉深度与含水率关系图 4.讨论

4.讨论

100.0 10.0 1.0 100 含水量w(%)

100.0 m ) 深 度 h ( m m 落 锥 下 沉 10.0 10 100 1.0 含水量w(%)

实验注意事项 实验过程中的土样不要随便扔弃，应放在指定的地点 、;实验过程中应节约使用土样确保试验顺利完成； 试验后清扫实验室。清洗仪器用品时将土先刮到水池 边的盘中，不要洗到水池中。试验台和仪器用品由 各组自己负责，场地由各班统一安排； 离开时每组实验数据需有教师签名有效，并附上试验 小组名单，无签名实验数据者，视作末参加实验课 ,有个别调课者须作说明； 实验后第二天称干土中，并清洗铝盒； 双对数坐标纸；三天后交实验报告

实验注意事项 实验过程中的土样不要随便扔弃，应放在指定的地点 ；实验过程中应节约使用土样确保试验顺利完成； 试验后清扫实验室。清洗仪器用品时将土先刮到水池 边的盘中，不要洗到水池中。试验台和仪器用品由 各组自己负责，场地由各班统一安排； 离开时每组实验数据需有教师签名有效，并附上试验 小组名单，无签名实验数据者，视作未参加实验课 ，有个别调课者须作说明； 实验后第 天称干土中 二 ，并清洗铝盒； 双对数坐标纸；三天后交实验报告