基本介紹
- 中文名：塑性圖
- 外文名：plasticity chart
- 學科：工程地質學
- 目的：細粒土分類
- 有關指標：塑性指數和液限
- 提出者：卡薩格蘭德
簡介,中國對塑性圖的研究,土分類與工程特性關係,有關術語,
簡介
塑性圖是一種以塑性指數
為縱坐標，以液限
為橫坐標，用於細粒土分類的圖。由卡薩格蘭德於1942年提出。可對細粒土進行分類，見圖1：A線以上為無機粘土（代號C），A線以下為無機粉土（M）和有機質土（O），B線以左為低塑性土（L），B線以右為高塑性土（H），這樣將圖分為四個區域、六種土，即低塑性無機粘土(CL)、高塑性無機粘土(CH)、低塑性無機粉土(ML)、有機粉土(OL)、高塑性無機粉土(MH)和有機粘土(OH)。將土樣的
和
值點在塑性圖上，根據點所落的區域定出土的名稱。中國土分類國家標準GBJl45-90在對細粒土分類時，採用的也是塑性圖。
塑性圖
塑性圖中國對塑性圖的研究
上世紀80年代初我國對塑性圖研究的結果，形成了兩種不同意見，現分述如下：部分專家對塑性圖全面肯定，認為利用塑性指數和液限兩個指標，將土圈定在界限分明的範圍內，優於用塑性指數一個指標分類，主張儘快在我國推廣套用。在這個思想指導下，編制了國家標準《土的分類標準》。由於塑性圖的液限用碟式法測定，而我國習慣於用 76 克圓錐儀，《土工試驗方法標準》推出了 76 克圓錐儀入土 17mm 的液限新標準，與碟式法等效。這樣，在 《土的分類標準》 中出現了兩張塑性圖，一張適用於上述新液限標準，一張適用於 76 克圓錐儀入土 10mm 的老標準。此外，黃土、膨脹土、紅粘土在塑性圖上也占據了一定位置，作為初步判別之用。另一些專家認為，在我國推廣塑性圖應採用慎重態度，不主張操之過急。1981～1983 年，建設部綜合勘察研究設計院樊頌華、李尚謙等會同有關單位對土的工程分類， 特別對塑性圖問題進行了專門研究，蒐集了除西藏、台灣以外全國各地4 萬多組數據，對其中 3 萬多組數據進行了統計分析。該項研究成果內容豐富，數據翔實，觀點明確，在當時達到了全國最高水平，而且仍有重要參考價值。結論認為，塑性圖上的A 線很難起到劃分粘土和粉土的作用，雙指標分類法與單指標分類法比較，不能提高精度，反而增加繁瑣。因此主張繼續研究，暫不列入我國的土分類標準。
土分類與工程特性關係
單指標分類法土的名稱與其工程特性關係密切。例如 根據土名及其物理性質確定地基承載力，我國已有五十多年歷史，經驗豐富，曾長期列入《地基基礎設計規範》。後由於用得太濫，造成複雜問題簡單化的傾向，在新版規範中取消了承載力表 。但絕非對這種方法的全面否定，只要用得適當，對中小型工程不失為一種簡捷、 有效的實用方法。況且，包括北京、上海、天津在內的許多地方規範中仍列有按土名和物理性指標查承載力的表。一旦放棄單指標分類法，後果可想而知。又如單指標分類法中的粉土可能地震液化，是在大量震害調查和深入試驗研究的基礎上總結出來的，並已列入多本抗震規範和勘察規範，如果改用雙指標分類法鑑定粉土，這些成果將全部拋棄，規範也無法套用。單指標分類中的粉土是一種低塑性土，在我國分布很廣。將粉土從粘性土中分出來 ，是我國長期研究和大量工程經驗的結晶。粉土與粘性土的差異是明顯的，在其他條件相似的情況下，粉土的壓縮性低於粘性土;粉土的固結時間較粘性土短;粉土可形成透水性弱的含水層， 而粘性土只能是相對隔水層 ; 打樁時的沉樁特性，粉土與粘性土有明顯差別；粉土承載力與靜力觸探指標的相關關係與粘性土有很大不同；粉土可能液化而粘性土不會液化。如此等等說明一點，細粒土的單指標分類與土的工程特性關係緊密，工程師只要掌握土名和幾個簡單的物理性指標，對其工程性質就可以做一大致的判斷。如果用雙指標分類法，現有的這些經驗都用不上，並且影響一系列規範的使用。根據 A 線劃分的粉土和粘土，不知道他們與承載力、壓縮性、透水性、可液化性等有什麼聯繫。
有關術語
塑性指數
流限和塑限的含水重量百分數之差。土壤力學性質的一個指標。表示一種土壤具有可塑性的含水量範圍，也就是土粒上水膜的總水量，它同土粒的表面積有關。此值與<5 μm的土粒含量成線性關係，而與土壤有機質含量的關係不大。是土壤粘結性的量度。在土力學上，已建立了塑性指數同土壤抗剪強度和壓縮性的經驗關係式，並在土建設計中套用。
液限
液限(liquid limit) 是指黏性土處於可塑狀態與流動狀態之間的界限含水率，也就是可塑狀態的上限含水率,用Wl表示，以百分率計。當土的含水率增加到超過液限時，土就由可塑狀態轉為流動狀態，土粒之間幾乎沒有聯結力。
