淺析比重瓶法實測土粒比重

1、    淺析比重瓶法實測土粒比重    袁金芳【摘 要】土的比重一般是通過比重瓶法測得，但其試驗過程既繁瑣又費時，在實際工作中往往是直接用經(jīng)驗比重來代替。針對這一情況，工程技術(shù)人員做了大量的對比分析，結(jié)果表明用兩種方法所得出的數(shù)值，對于路面土差異較大，而對于湖底、海底沉積的軟土則基本接近。所以，在進行公路建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)考慮到實際的土壤成分情況，并依照工程設(shè)計要求，對土樣進行檢測，來確保土壤成分的合理化建設(shè)?！娟P(guān)鍵詞】土的比重 ；比重瓶法；實測值；經(jīng)驗值一、問題匯總土的比重是土的基本物理性指標(biāo)之一，也是計算孔隙比和評價土類的主要指標(biāo)，它是在溫度105110下

2、烘至恒重時的重量與土粒同體積4時蒸餾水重量的比值。對于顆粒小于5mm的土，采用比重瓶法進行測定。由于比重瓶法測土粒比重試驗較繁瑣，時間較長，試驗過程精度要求比較高。故本文結(jié)合工程實踐，以及用比重瓶法測定土粒比重試驗中應(yīng)注意的問題，對土粒比重與土的塑性指數(shù)進行對比分析。二、比重瓶法試驗過程中應(yīng)注意的問題在試驗開始前要對儀器設(shè)備進行校準(zhǔn)，對天平，溫度計等的校準(zhǔn)較為簡單，按相應(yīng)的檢定規(guī)程進行即可。由于在不同的溫度下，比重瓶及蒸餾水的比重也不相同，故比重瓶應(yīng)經(jīng)常進行校準(zhǔn)，一般每年至少校準(zhǔn)一次，并經(jīng)常抽查。在校準(zhǔn)中應(yīng)注意瓶的質(zhì)量、瓶加水的總質(zhì)量的稱量要準(zhǔn)確至0.001g，并且同一過程要測定兩次，兩次測定

3、的差值不得大于0.002g，取兩次測值的平均值。并根據(jù)不同溫度下（用恒溫水槽按5級差調(diào)節(jié)）瓶、水總質(zhì)量，至達到本地區(qū)最高自然氣溫為止。繪制瓶、水總質(zhì)量與溫度的關(guān)系曲線備用。在上述儀器設(shè)備等校準(zhǔn)后，即可按以下步驟進行正式試驗：第一，將比重瓶烘干，在100ml比重瓶內(nèi)裝入15g烘干土（若用50ml的比重瓶，則裝入12g干土）。土一定要烘干，如果烘干后，磨細時間較長，則需要將土磨細后進行烘干。比重試驗中，稱量要精確到0.001g，可以事先稱好比重瓶的質(zhì)量，裝入15g的土，用（瓶+土的質(zhì)量-瓶的質(zhì)量）就可以得到干土的質(zhì)量。第二，為排除土中的空氣，在已裝有干土的比重瓶內(nèi)注入蒸餾水至瓶的一半處，在注入純水

4、過程中應(yīng)注意不可直接用吸球?qū)χ孔幼⑺?，水?yīng)沿著瓶壁慢慢注入，防止瓶中干土揚起灰土后致使瓶中干土質(zhì)量不準(zhǔn)。搖動比重瓶，土樣浸泡20小時以上，再將瓶放在砂浴上煮沸。同時應(yīng)注意保證足夠的煮沸時間和在煮沸過程中土液不得溢出瓶外。煮沸時間自懸液沸騰時算起，砂及低液限黏土應(yīng)不少于30分鐘，高液限黏土應(yīng)不少于1小時，使土粒分散。在煮沸過程中，要經(jīng)常觀察，注意沸騰后調(diào)節(jié)砂浴溫度，不使土液溢出瓶外。對于測定含有一定量的可溶鹽、不親水性膠體或有機質(zhì)的土必須用中性液體（常用煤油）代替蒸餾水，并用真空抽氣法代替煮沸法來排除土中氣體。采用真空抽氣法時，必須保證真空度要達到1個負大氣壓，抽氣時間一到兩小時，直至懸液內(nèi)無

5、氣泡溢出為止。第三，在煮沸后瓶中注入同樣煮沸且沸騰時間不少于20分鐘的蒸餾水至滿瓶，注意不要有土液溢出，冷卻，稱重。冷卻過程中，要待到瓶中土體完全下沉，并且瓶中的水與土有較明顯的分界線，也就是說，瓶中蒸餾水的顏色應(yīng)清澈透明。再稱（瓶+水+土總質(zhì)量）時，用比重瓶塞塞好瓶子，使多余水分自瓶塞的毛細管中溢出。再將瓶外水分擦干的過程中，注意先將瓶子擦干，最后將毛細管上的水擦干，毛細管上的水要在旁邊擦，否則會將毛細管中的水吸出，從而影響試驗的準(zhǔn)確性。稱量后立即測出瓶內(nèi)水的溫度，準(zhǔn)確至0.5。第四，根據(jù)測得的溫度，從已繪制的溫度與瓶、水總量的關(guān)系中查得瓶、水總質(zhì)量。第五，根據(jù)土工試驗規(guī)程計算土粒比重。本試

6、驗必須進行兩次平行測定，其平行差值不得大于0.02，取其算術(shù)平均值作為土粒的比重值。三、土粒比重值與塑性指數(shù)的相關(guān)性根據(jù)比重瓶的測土結(jié)構(gòu)形式來看，不同的烘干土，在試驗前提前45d進行準(zhǔn)備。而在準(zhǔn)備期間，還需要結(jié)合土粒的比重溶質(zhì)，以及土粒比重的實際塑性指數(shù)，進行相關(guān)性分析，根據(jù)塑性的指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及實際經(jīng)驗數(shù)據(jù)的使用確定性因素，實現(xiàn)對整體比值上的控制。而對于其中分析得出的參考數(shù)據(jù)，也需要結(jié)合相應(yīng)的顯示結(jié)果，完成對土的比重值的有效檢測。在進行不同土壤比重方面的探究中，結(jié)合以往檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果來進行比較，就如下表1所示。下表2是某地沉積土的實測值與經(jīng)驗值比較表。從這些數(shù)據(jù)來看，不同地區(qū)土的比重存在較大差

7、異。在工程實踐中，不同土粒比重，需要結(jié)合相應(yīng)的基礎(chǔ)差異，適應(yīng)不同環(huán)境下的土壤。實踐證明，地面土使用對整體公路建設(shè)會造成極大影響。為了保證結(jié)構(gòu)的安全性，需要結(jié)合相應(yīng)的比重試驗值完成對經(jīng)驗值的調(diào)整。綜上，在公路建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)考慮土壤實際成分，并依據(jù)實際工程設(shè)計要求，對土樣進行檢測，并依照特殊的土壤結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對水壩土樣，以及可溶性鹽在膠體有機質(zhì)土壤含量方面的應(yīng)用，同時結(jié)合土粒比重的實際影響，以確保土壤成分的合理化建設(shè)。參考文獻：1公路土工試驗規(guī)程（jtg e40-2007）2謝笑笑，胡濤.淺析比重瓶法實測土粒比重j.浙江水利科技，2007，（5）：41-42.3段立莉.土的比重試驗j.山西建筑，2015，41（5）：58-59.4魏讓鵬.多項式擬合曲線在土粒比重試驗中的應(yīng)用j.西北水電，2013，（2）：70-71.5趙春梅.土粒比重試驗方法主要技術(shù)應(yīng)用和控制j.城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（19）.6盧丹.用excel計算校正比重瓶j.西部探礦工程，2005，17（12）：145-146.7劉宇，王輝.土粒密度測定誤差分析j.巖土工程界，2002，（7）：58-59. 大陸橋視野·下2016年11期大陸橋視野·下的其它文章探