豎向滲透分層取樣技術(shù)在液塑限聯(lián)合測定試驗中的應(yīng)用

薛凱喜,周朝慧，田興華,多會會，丁 辰,曹 凱，齊小宏

(1.東華理工大學(xué) 土木與建筑工程學(xué)院，南昌 330013；2.中鐵十六局集團路橋工程有限公司，北京 100001)

1 研究背景

早在1911年,瑞典農(nóng)學(xué)家阿太堡(Atteberg)研究農(nóng)業(yè)用土的物理狀態(tài)時，認為細粒土按照含水量的不同將分別處于不同的物理狀態(tài)，由此提出土從固態(tài)到液態(tài)的5個階段[1]。后來經(jīng)過太沙基(Karl Terzaghi)將其引入土力學(xué)，直至進一步發(fā)展后，根據(jù)《土工試驗規(guī)程》(SL/T 237—1999),現(xiàn)今在土木工程建設(shè)領(lǐng)域?qū)Υ艘呀?jīng)形成共識，即 “細粒土由于含水率不同，分別處于流動狀態(tài)、可塑狀態(tài)、半固體狀態(tài)和固體狀態(tài),上述稠度狀態(tài)發(fā)生改變時的分界含水率被定義為界限含水率，分別為液限、塑限和縮限，我國現(xiàn)行《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50145—2007)中進一步定義液限和塑限之間的差值為塑性指數(shù)，同時通過繪制以塑性指數(shù)IP為縱坐標(biāo)、液限wL為橫坐標(biāo)的塑性圖來進行細粒土的分類。因此，在工程實踐中，準(zhǔn)確測定土體的界限含水率對實施細粒土分類、計算地基承載力等意義重大。

國內(nèi)外關(guān)于界限含水率測定的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，采用塑限滾搓法測定塑限，采用液限蝶式儀法測定液限。其中，塑限滾搓法最早由太沙基在1926年修正阿太堡方法后提出，各國規(guī)程將該方法一直沿用至今。但這種方法人為影響因素太大，如作用于土條上的壓力、手掌與土條接觸的寬度及摩擦力、搓滾的速度等因素因人而異，故試驗結(jié)果差異性很大。各國對液限的測定最初采用液限蝶式儀法，由奧地利學(xué)者阿瑟·卡薩格蘭德教授(Arthur Casagrande)在1932年設(shè)計并給出具體試驗操作方法，至今仍然是美國等一些西方國家廣泛使用的較為精確的液限測試方法。雖然應(yīng)用該方法測定液限被一些國家的規(guī)程所接納，并作為各國學(xué)者改革液限測試方法的比較基礎(chǔ)，但測定低液限土的液限時會不可避免地產(chǎn)生“振動液化”現(xiàn)象，也就不符合土的黏滯流動狀態(tài)，從而使得測定的液限值偏低、液限強度偏高，進一步試驗也表明液限在20%以下的土采用蝶式儀法是不可靠的[2]。

巖土工程實踐中，一般通過測定黏性土的液塑性指數(shù)來確定其具體分類，并據(jù)此判斷土體的基本工程性質(zhì)。但目前《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50123—2019)中推薦的液塑限聯(lián)合測定試驗法存在一定的缺陷：圓錐入土深度與含水量在雙對數(shù)坐標(biāo)上不能呈現(xiàn)較好的直線關(guān)系，以此測定的液塑限缺少一定的可靠性[2]。

對上述缺陷存在的原因進行分析：首先，調(diào)制土膏前試驗人員需配置含水率分別接近土體液限和塑限，以及處于液塑限中位含水率的土樣，這對于非專業(yè)試驗操作人員來說必然存在困難；其次，調(diào)制土膏和后期裝樣工作均需試驗人員手動操作完成，過程中很難保證不同含水率的土膏具有相同的干密度，由此則造成錐入深度與含水率在雙對數(shù)坐標(biāo)上的三點(高、中、低含水率)不在一條直線上，通常誤差較大，需要多次重復(fù)試驗后才能取得令人滿意的試驗效果；再次，不同試驗操作人員對同一土樣的液塑限進行測定時，因調(diào)土力度不同，所配土樣含水率、干密度等指標(biāo)存在差異，最終也會造成測定結(jié)果不一致的現(xiàn)象。

正囿于現(xiàn)行液塑限聯(lián)合測定試驗技術(shù)仍存在部分缺陷，國內(nèi)外學(xué)者盛海洋[3]、張懷仁等[4]、Sharma[5]、彭意等[6]、趙秀紹等[7-8]分別從數(shù)據(jù)處理和試驗技術(shù)優(yōu)化的角度提高其測試精度，張洪濤等[9]提出了一種更為簡單易行的多皿法用于改進試驗技術(shù)。但上述方法并未從本質(zhì)上解決制樣過程中可能出現(xiàn)的干密度不一致的現(xiàn)象。鑒于此，本文提出一種改進的制樣方法，擬通過一次滲透、分層取樣來調(diào)制含水率層次豐富、干密度相對統(tǒng)一的土樣，進而實施錐式儀液塑限聯(lián)合測定試驗。該方法具有試驗效率高、三點成線率大幅度提升、試驗結(jié)果可重復(fù)性強等顯著優(yōu)點。

2 試樣制備和試驗設(shè)備

2.1 試樣制備

本試驗選取4種土樣，分別選自江西南昌、河南濮陽、寧夏銀川、福建福州。4種試驗土樣的一般統(tǒng)計性物理特性參數(shù)和力學(xué)參數(shù)如表 1所示。將4種具有不同含水率的土樣進行錐入實驗，得到含水率與錐入深度的關(guān)系曲線，擬合該關(guān)系曲線，得到錐入深度分別為2 mm和17 mm的含水率，將它作為土的液限、塑限，進而計算土體的塑性指數(shù)及液性指數(shù)。

表1 土樣的一般統(tǒng)計性物理特性參數(shù)和力學(xué)參數(shù)Table 1 General statistical and physical parameters of soil samples

2.2 試驗設(shè)備

為確保試樣杯內(nèi)的試樣具有相同的高度，并且在不同含水率下保持相對統(tǒng)一的干密度，本試驗設(shè)計了一套輔助試驗裝置，包括制樣工具、預(yù)留透氣孔的試樣杯和壓實工具，如圖1所示。其中，制樣工具為內(nèi)徑200 mm、內(nèi)部畫有等高刻度的PV管；壓實工具直徑180 mm、厚20 mm、重4.11 kg；試樣杯為不銹鋼材質(zhì)，直徑50 mm、高40 mm、底部預(yù)留2 mm直徑的透氣孔。試驗設(shè)備采用浙江中科儀器廠生產(chǎn)的GYS-Ⅲ型液塑限聯(lián)合測定儀。

圖1 試驗裝置Fig.1 Test devices

2.3 改進的試驗流程

水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗規(guī)程—界限含水率試驗》(SL 237-007—1999)液限塑限聯(lián)合測定法中土樣制備和取樣的技術(shù)要點如下：當(dāng)采用風(fēng)干土樣時，取過0.5 mm篩的代表性土樣約200 g，分成3份，分別放入3個盛土皿中，加入不同數(shù)量的純水，使試樣含水率分別達到該標(biāo)準(zhǔn)所述，調(diào)成均勻土膏，然后放入密封的保濕缸內(nèi)，靜置24 h；將制備好的土膏用調(diào)土刀充分?jǐn)嚢杈鶆?，密實地填入試樣杯中，使空氣溢出，高出試樣杯的余土用刮土刀刮平，隨即將試樣杯放在儀器底座上。上述技術(shù)要點中，一次試驗須分3次制備土膏，且土膏制備過程中需人工攪拌并填入試樣杯，因此3種不同含水率的土膏干密度必然存在差異，最終導(dǎo)致圓錐下沉深度與含水率之間呈非線性關(guān)系。

考慮到試驗過程中出現(xiàn)上述非線性關(guān)系的概率較高，規(guī)范中給出了校正方案，即“當(dāng)三點不在一條直線上，通過高含水率的一點與其余兩點連成2條直線，在圓錐下沉深度為2 mm處查得相應(yīng)的含水率，當(dāng)2個含水率的差值<2%時，應(yīng)以該兩點含水率的平均值與高含水率的點連成一線，反之重復(fù)試驗。然而，實踐經(jīng)驗證明，要想滿足規(guī)范中的試驗誤差要求，一方面需要較高的試驗操作技術(shù)水平，另一方面同一土樣分批次測試時不能更換操作技術(shù)人員。否則，要么需要多次補做試驗，要么試驗結(jié)果離散型較大。

要想克服現(xiàn)有技術(shù)規(guī)程中土膏制備時產(chǎn)生的原始缺陷，并確保3種不同含水率的土膏具有相同的干密度，則必須通過改進試樣制備方法才能從根本上解決問題?，F(xiàn)給出改進的試樣流程如下：

(1)通過自然豎向滲透確保試樣具有同一干密度。將土樣調(diào)制工具內(nèi)壁均勻涂抹凡士林，風(fēng)干后將經(jīng)0.5 mm篩的土樣分層填入土樣調(diào)制工具，并經(jīng)壓實器自然壓實，土樣高度不低于400 mm；向土樣調(diào)制工具內(nèi)注入適量的純水，初始液面高度約為50 mm，經(jīng)自然滲透并覆膜靜置24 h，待土樣上方滯水完全滲入即制樣完畢。

(2)試樣杯分層壓入式取樣獲取3種不同含水率的土膏。試樣制備完畢后，將底部預(yù)留透氣孔的試樣杯壓入表層土樣獲取近飽和狀態(tài)的土膏，并經(jīng)刮土刀刮平試樣杯內(nèi)土膏后待用，即為高含水率試樣；表層土樣可取3試樣杯，進而用刮土刀刮除土樣調(diào)制工具內(nèi)表層土約50 mm，重復(fù)對下層土膏取樣3試樣杯，即為中含水率試樣；再次刮除第二層土樣50 mm，重復(fù)對第三層土膏取樣，即為低含水率試樣。取樣完畢后即可將試樣杯放入液塑限聯(lián)合測定儀開展錐入測定試驗。

(3)錐入試驗結(jié)束后，當(dāng)即測定試樣杯內(nèi)錐尖附近土樣的含水率，進而按照國標(biāo)推薦方法繪制錐入深度與土樣含水率關(guān)系曲線，并計算液塑限值。

本文以南昌網(wǎng)紋土、銀川棕鈣土、濮陽潮土和福州淤泥質(zhì)土為研究對象，通過查閱相關(guān)文獻資料，初步確定土的界限含水率，選擇不定量注入2 000～3 200 ml的水量，進行豎向滲透分層取樣試驗，利用直接剪切試驗對聯(lián)合液塑限測定的數(shù)據(jù)，檢驗其豎向滲透試驗數(shù)據(jù)的正確性。

3 干密度對液塑限聯(lián)合測定結(jié)果的影響

錐入深度與黏性土的顆粒級配、礦物成分、黏粒含量、干密度、含水率等因素有著密切關(guān)系。國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的研究結(jié)論顯示，各影響因素中干密度和含水率對錐入深度的影響最明顯[10-12]，這也是液塑限聯(lián)合測定試驗的直接理論基礎(chǔ)。干密度能夠反映土的孔隙比，也就是固體顆粒質(zhì)量與土的總體積之比，可以反映土樣的緊密程度。在液塑限聯(lián)合測定試驗中，要充分把氣體排出土體，使得土體密實。試樣的密實度影響著試驗的精度，所以在裝樣過程中，確保土樣中的氣體被排出，即在裝樣過程中壓實試樣，對試驗結(jié)果的準(zhǔn)確度有著至關(guān)重要的作用。

為進一步驗證該結(jié)論，本文選取9組含水率為15%、20%和25%(各3組)的土樣，研究其干密度和錐入深度的關(guān)系，如圖2所示，錐入深度和含水率、干密度顯著相關(guān)，隨著含水率的增加而增加，隨著干密度的增加而降低。不同種類的土在不同含水率條件下干密度和錐入深度的響應(yīng)程度亦有差異。由此可知，利用液塑限聯(lián)合測定法測定土體界限含水率時，所測試樣在試驗過程中保持同一干密度是確保試驗結(jié)果相對準(zhǔn)確的先決條件。

圖2 干密度與錐入深度的關(guān)系曲線Fig.2 Curves of dry density versus conepenetration depth

4 豎向滲透分層取樣對液、塑限聯(lián)合測定結(jié)果的優(yōu)化和改良

4.1 國標(biāo)推薦法試驗結(jié)果

4.1.1 試驗方案

取0.5 mm篩下的代表性土樣600 g，各分成3份，分別放入盛土皿中。根據(jù)3名試驗員對該土樣可塑狀態(tài)下含水率的理解，依次調(diào)配接近液限、中間狀態(tài)和塑限含水率的土膏,共調(diào)配3份平行土膏，密封并靜置24 h后，3名試驗員從每份土膏中各取2個平行土體試樣，依次裝樣進行錐入試驗。錐入試驗結(jié)束后，當(dāng)即測定試樣杯內(nèi)錐尖附近土樣的含水率，進而按照國標(biāo)推薦方法繪制錐入深度與土樣含水率關(guān)系曲線，并計算液塑限值。

4.1.2 試驗結(jié)果和結(jié)果分析

如圖3所示，3次圓錐下沉深度與含水率的線性擬合中，前兩次的試驗數(shù)據(jù)線性擬合效果不佳，第三次的試驗結(jié)果雖然經(jīng)過高含水率數(shù)據(jù)點與其余低含水率兩點的線性擬合，但在2條直線上所查得2 mm所對應(yīng)的2個含水率的差值為3.26%，>2%，還需重做試驗。

注：縱坐標(biāo)為對數(shù)坐標(biāo)。圖3 國標(biāo)推薦法圓錐下沉深度與含水率關(guān)系曲線Fig.3 Curves of conical settling depth versus moisturecontent by national standard recommended method

經(jīng)過國標(biāo)推薦法液塑限聯(lián)合測定，試驗數(shù)據(jù)還是未達到試驗要求，試驗員對界限含水率上都有自己的理解，試驗習(xí)慣、制樣的力度、試驗測定的不同等都會影響試驗數(shù)據(jù)的擬合效果及試驗結(jié)果精度。試驗數(shù)據(jù)精度結(jié)果差距大，很難驗證試驗數(shù)據(jù)的正確度。

為進一步探求試驗誤差產(chǎn)生的原因，本文對前述試驗過程中的試樣開展了干密度測試，試驗結(jié)果的散點圖如圖4所示。由圖4可見，同一土樣在不同含水率下干密度具有顯著的離散性。

圖4 3種試樣的干密度散點圖Fig.4 Scatterplots of dry density of three samples

4.2 豎向滲透分層取樣試驗結(jié)果

4.2.1 試驗方案

本文通過對南昌網(wǎng)紋紅土、濮陽潮土、銀川棕鈣土和福州淤泥質(zhì)土進行豎向滲透的制樣分層取樣，再進行液塑限聯(lián)合測定儀測定錐入深度，通過含水率與錐入深度的關(guān)系曲線(w-hp曲線)的線性擬合效果，得出土樣從可塑狀態(tài)過渡到流動狀態(tài)、半固體狀態(tài)時的界限含水率。根據(jù)線性擬合效果的程度可分析豎向滲透制樣試驗的可靠性。試驗流程如下：

取0.5 mm篩下的代表性土樣15 kg。將土樣調(diào)制工具內(nèi)壁均勻涂抹凡士林，風(fēng)干后將經(jīng)0.5 mm篩的土樣分層填入土樣調(diào)制工具，每填土4 cm需經(jīng)4 110 g的壓實器進行自然壓實，土樣高度≥400 mm；向土樣調(diào)制工具內(nèi)注入2 000～3 200 mL純水，初始液面高度約為50 mm，經(jīng)自然滲透并覆膜靜置24 h以上，待土樣上方滯水完全滲入即制樣完畢。試樣制備完畢后，將底部預(yù)留透氣孔的試樣杯垂直壓入表層土樣獲取近飽和狀態(tài)的土膏，并經(jīng)刮土刀刮平試樣杯內(nèi)土膏后待用。表層土樣約50 mm可取3試樣杯，每50 mm厚的土樣取3試樣杯，重復(fù)取土層50 mm以下的土膏進行垂直取樣；取樣完畢后即可將試樣杯放入液塑限聯(lián)合測定儀開展錐入測定試驗。錐入試驗結(jié)束后，當(dāng)即測定試樣杯內(nèi)錐尖附近土樣的含水率，進而按照國標(biāo)推薦方法繪制錐入深度與土樣含水率關(guān)系曲線，并計算液塑限值。

4.2.2 含水率分析

在加入不同純水量和靜置時間不同的情況下，通過對南昌網(wǎng)紋紅土、濮陽潮土、銀川棕鈣土和福州淤泥質(zhì)土進行豎向滲透試驗，得到了不同深度下4次豎向滲透試驗含水率的變化規(guī)律，并由此繪制出有關(guān)含水率的標(biāo)準(zhǔn)誤差關(guān)系曲線，如圖5所示。將土樣分6層進行含水率測定，結(jié)果表明：4種土樣在經(jīng)豎向滲透制樣后具有豐富的含水率，每種土樣的最大和最小含水率差距均在10%以上，說明該優(yōu)化方案提高了試驗的精確度。

圖5 不同深度下豎向滲透試驗含水率的標(biāo)準(zhǔn)誤差關(guān)系曲線Fig.5 Curves of standard error of moisture content invertical permeability test at different depths

4.2.3 干密度均勻性檢驗

土膏制備完畢后，刮除表層5 cm范圍內(nèi)土樣，按照每5 cm一層自上而下取樣，取樣時將試樣杯壓入土膏，每層土膏平行取樣3杯，然后分別測定所取土膏干密度。經(jīng)測定不同深度處所制備土膏的干密度分布情況如圖6所示?？梢钥闯錾鲜?次試驗的干密度變化與土樣深度并無直接關(guān)系，可判定為制樣過程中的隨機現(xiàn)象或操作誤差；最大誤差未超過2.3%，該誤差對錐入深度的影響可以近似忽略。綜上，可認為經(jīng)優(yōu)化后的土膏制備技術(shù)能夠確保試驗過程中進行土膏多次取樣時干密度具有同一性。

圖6 干密度隨土層深度變化曲線Fig.6 Curves of dry density varying with soil depth

4.2.4 數(shù)據(jù)擬合結(jié)果和試驗結(jié)果

按照本文給出的試驗技術(shù)優(yōu)化方法對南昌網(wǎng)紋紅土、濮陽潮土、銀川棕鈣土和福州淤泥質(zhì)土實施液塑限測定后，一次試驗即可繪制具有理想效果的錐入深度與含水率關(guān)系曲線,如圖7所示。根據(jù)線性擬合效果的程度可分析豎向滲透制樣試驗的可靠性，并根據(jù)擬合曲線，找出錐入深度分別為2 mm和17 mm的含水率作為土的液塑限，計算液塑限指數(shù)，其線性擬合方程及找出的液塑限指數(shù)如表2所示。

圖7 豎向滲透分層取樣法錐入深度與含水率的關(guān)系曲線Fig.7 Curves of coning depth versus moisture contentin vertical penetration stratified sampling method

表2 豎向滲透分層取樣法試驗結(jié)果Table 2 Result of vertical penetration stratified sampling test

4種土樣錐入深度與含水率的關(guān)系曲線線性擬合相關(guān)性R2最優(yōu)分別為0.966 8、0.978 4、0.960 3、0.974 4，R2>0.96，驗證豎向滲透試樣測得的含水率與錐入深度有較好的相關(guān)性，減少重做試驗次數(shù)，優(yōu)化試驗過程，增加了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

4.3 對比分析及不排水抗剪強度試驗驗證

通過《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50123—2019)國標(biāo)推薦法測定的4種土樣界限含水率及塑性指數(shù)如表3所示。

表3 4種土樣的界限含水率及塑性指數(shù)Table 3 Limit moisture content of four soil samples

豎向滲透取樣和國標(biāo)推薦法取樣對土樣所測得液塑限的數(shù)據(jù)偏差見圖8。在4個地區(qū)的土樣塑限和液限偏差中，取自福州的淤泥質(zhì)土的偏差分別為3.67%和1.84%。潮土試樣的塑限偏差最大，可知在制樣過程中靜置試樣的時間長短，可直接影響潮土的塑限狀態(tài)。其余的偏差都<4%?？傮w上講，2種取樣方法所測得的液塑限都在合理的范圍內(nèi)。

圖8 液塑限在2種方法下的數(shù)據(jù)偏差Fig.8 Data deviation of liquid-plastic limitbetween two methods

根據(jù)塑性圖來區(qū)分細粒土的分類，根據(jù)《土工試驗規(guī)程—界限含水率試驗》(SL 237-007—1999)提供的塑性圖，可通過土樣的IP和wL數(shù)據(jù)點在塑性圖的位置來劃分細粒土。根據(jù)豎向滲透取樣和國標(biāo)推薦法所測得的IP和wL數(shù)據(jù)點的位置，大致的土樣分類為：南昌網(wǎng)紋紅土(37.37%，15.37%)、(36.97%，14.76%)，為低液限黏土；濮陽潮土(32.31%，14.68%)、(33.09%，16.72%)，為低液限黏土；銀川棕鈣土，(26.82%，12.19%)、(27.83%，12.77%)，為低液限粉土；福州淤泥質(zhì)土，(44.12%，18.8%)、(43.93%，17.68%)，為高液限黏土。2種取樣方法測得的細粒土的分類相同，也間接說明該豎向滲透試驗方法的可行性。

針對液、塑限與不排水抗剪強度的關(guān)系，國內(nèi)外學(xué)者開展了很多基礎(chǔ)性工作，亦取得了很多有價值的成果。Hansbo[13]早在1957年給出了不同錐角和質(zhì)量情況下錐入深度與土體的不排水剪切強度關(guān)系，并得出了土的不排水剪切強度與圓錐錐入深度之間的關(guān)系式；聶守智[14]提出了錐入深度和土的不排水抗剪強度存在直線關(guān)系；Sherwood和Ryley[15]提出土體在界限含水量時剪切強度具有唯一性；Skemption 和Northey[16]表明塑限狀態(tài)對應(yīng)土的不排水剪切強度約是液限狀態(tài)對應(yīng)不排水剪切強度的100 倍，基于該結(jié)論我們可以通過液限對應(yīng)的不排水抗剪強度快速求出塑限對應(yīng)的不排水抗剪強度；Ter-Stepanian 和kopek[17]認為 Casagrande 液限儀確定某種土液限所對應(yīng)剪切強度為 1～3 kPa;Wroth 和 Wood[18]通過分析不同種類土液限對應(yīng)的強度值，得出重塑土不排水強度值約為1.7 kPa;Youssef 等[19]得到大量不同液限重塑黏土的剪切強度平均值約為1.7 kPa;Skemption 和Northey[16]等利用十字板剪切試驗得出 4 種不同塑性指數(shù)土的液限對應(yīng)的剪切強度為0.70～1.75 kPa；聶守智[14]通過大量試驗得出重塑土液限不排水抗剪強度約為1.64～1.919 kPa。

根據(jù)前人在對重塑黏土液限所對應(yīng)的不排水抗剪強度方面所產(chǎn)生的成果，可以進一步驗證優(yōu)化改進后所測定黏土液限的準(zhǔn)確性。本文依據(jù)國標(biāo)推薦法和豎向分層滲透法分別測定的液限指標(biāo)重新配置試樣后，對4種土樣在液限、塑限狀態(tài)下的不排水抗剪強度進行了測定，給出了4種試樣排水抗剪強度，如圖9所示。其中液限對應(yīng)的抗剪強度相差的幅度分別為2.12%、8.28%、4.35%和6%，測定塑限對應(yīng)的抗剪強度相差幅度分別為2.27%、3.74%、4.99%和1.55%，相差的幅度比例均<5%，差異不大。這從根本上說明國標(biāo)推薦錐式液塑限聯(lián)合測定法和豎向滲透分層取樣液塑限聯(lián)合測定法是相通的。

圖9 不同土樣在2種方法下的液、塑限抗剪強度Fig.9 Liquid-plastic limit shear strengths of differentsoil samples obtained by two methods

5 結(jié)論與建議

本文通過研發(fā)新的試驗輔助裝置來改進界限含水率測定時的制樣流程，以4種不同地區(qū)的土樣為例驗證了所制備試樣的干密度均勻性、含水率的分布層次的豐富性，并最終對試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性進行了討論，主要得到如下結(jié)論：

(1)豎向滲透分層取樣液塑限聯(lián)合測定法能夠確保多次取樣時土膏干密度具有很好的同一性，由此消除了干密度對最終試驗結(jié)果的不利影響，使得各點在雙對數(shù)坐標(biāo)軸上呈很好的線性關(guān)系，避免了國標(biāo)推薦法實施過程中需要多次補充試驗的缺點，極大提高了工作效率。

(2)通過豎向自然滲透得到的試樣，其整體含水率分布在17%～45%之間，這一數(shù)據(jù)范圍較大，既有高含水率，也有低含水率，能夠基本覆蓋大多數(shù)黏性土的液塑限指標(biāo)，這樣就為進一步試驗測定創(chuàng)造了基本條件。

(3)界限含水率測定過程中保持多次制樣時干密度的同一性對確保試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性具有決定性影響，在實施改進方法和國標(biāo)推薦方法對比分析的基礎(chǔ)上，通過十字板剪切試驗測定液限狀態(tài)下土樣的不排水抗剪強度進一步驗證了結(jié)果的合理性。

國標(biāo)推薦的錐式液塑限聯(lián)合測定法對試驗操作者的經(jīng)驗要求非常高，而對于新手來說，配置的試樣很難一次成功，需要反復(fù)調(diào)制，可靠性不大，效率不高。而豎向滲透分層取樣液塑限聯(lián)合測定法由于控制了制樣的干密度，消除了干密度對錐入深度的影響，保證了試驗精度，提高了試驗的成功率。