精确绘制土颗粒级配曲线图方法的研究摘要:本文以绘制土颗粒级配曲线图方法中存在的绘图方法落后、精度差、计算不准确等问题入手,提出了解决了办法,并通过EXCEL和AUTOCAD软件的联合使用,达到了绘图准确、高效的冃的。Abstract:Therearesomeproblemssuchasbackward,pooraccuracy,inaccuratecalculationetc・existinginthemethodsofdrawingthesoilparticlegradationcurves.Basedonthese,thispaperproposedthesolutions,andthroughthecombinationofEXCELandAUTOCADsoftware,achievedaccuratedrawingandhighefficiency.关键词:绘制;土;颗粒级配曲线;方法Keywords:drawing;soil;particlegradationcurve;method中图分类号:TV641文献标识码:A文章编号:1006-4311(2017)10-0098-030引言土的颗粒级配曲线图是土工程分类的重要依据,但规范中绘制土颗粒级配曲线图的方法落后、准确度低、复现性差、效率不高,不能满足工程实际的需耍。本文从解决这些问题入手,探寻一种精确绘制土颗粒级配曲线图的方法。1问题的提出1.1概述土是矿物或岩石碎屑构成的松软集合体,在工程建设中常被用作路基的填料。而填料的使用须严格按照规范或图纸的规定执行,如路基的不同部位应使用的不同种类的填料,以满足承载力等技术指标的要求。因此确定土的填料名称和填料组别就成为控制工程质量的关键环节。1.2土的分类土的工程分类通常按照土颗粒的大小中把土分成巨粒土、粗粒土、细粒土。其中巨粒土和粗粒土的分类是以粒径大小作为主要依据,它们需采用颗粒分析试验结果进行分类。因此,颗粒分析试验是土填料分类的关键方法。1.3颗粒分析试验颗粒分析试验是使用规定粒径的套筛,对土样进行筛分,得到小于各筛孔径(颗粒粒径)的试样质量分数。再以小于某粒径的试样质量分数为纵坐标,颗粒粒径为横坐标,在半对数坐标纸上绘制颗粒大小分布曲线图。在该图上找出d60、d30、dlO的位置和读取坐标值(d60、d30、dlO分别表示),再计算Cu(不均匀系数)和Cc(曲率系数),判断级配是否良好。最后通过查土的分类表,对照以上的结果,确定土的填料名称和填料组别。1.4手工绘图的问题按照规范要求,手工使用半对数坐标纸上绘制颗粒大小分布曲线图,并计算Cu和Cco如图1所示。从图1中可以发现两个问题。第一,该图横坐标是单对数曲线坐标,只能准确标出当前数量级内的整数坐标,如“10-100区间”内能准确标出10、20、40、60,“1-10区间”内能准确标出1、2、5等,但土工试验标准筛的筛孔是固定的,如标准里给出的土工筛的孔径为“60、40、20、10、5、2、1、0.5、0.25、0.075mm”,这10个筛径里“0.25、0.075mm”在单对数坐标纸中无法准确表示。第二,在曲线上标出d60、d30、dlO后(小于某粒径的土粒质量占总土质量的60%、30%、10%的粒径),这三个点对应的横坐标一般不会正好落在坐标纸的线上,这样无法读出这三个数据的准确值,甚至因为对数坐标的不均匀性,会出现读d60,d30,dlO数据不准的情况。1.5对土分类结果的影响以《铁路路基设计规范》对土的定名为例:土的二级定名屮颗粒级配将是区分土的填料分组是A还是B的重要条件。颗粒级配良好则填料分组为A,否则为而颗粒级配良好的条件是“不均匀系数Cu25,且曲率系数Cc在1〜3范围”。(Cu=d60/dl0Cc=d230/d60?dl0)为了评价以上1.4节两个问题土分类结果的影响,组织5名试验人员对同一份填料土样品进行颗粒分析试验,使用手工绘图的方式得到的结果如表lo表1的数据说明,颗粒大小分布曲线图绘制取点不准确和d60,d30,dlO数值读不准,会造成Cu(不均匀系数)和Cc(曲率系数)的计算结果不准,从而导致分类结果不确定,出现同一种土竟然会得到不同的分类结果的现象。2原因分析造成这种问题的原因有以下几个方面:第一,颗粒级配曲线图本身不精细,坐标不全,会造成描点不准确,如0・25、0.075mm的位置不能准确定位。第二,曲线绘制方法落后,受人、绘图工具(笔和曲线板)等因素影响大,曲线形状不固定,复现性差。如绘图笔尖宽度,曲线板曲线部分的选择等。第三,d60,d30,dlO?算不精确,d60,d30,dlO确定位置后后需耍计算具体数值,而图中无可参照的坐标,没法确定具体数值...