袁悅 李芳
摘? 要:文章介紹了中、澳兩國(guó)巖土勘察規(guī)范中關(guān)于土的分類(lèi)的相關(guān)規(guī)定,并對(duì)其進(jìn)行了對(duì)比分析,分析認(rèn)為兩國(guó)規(guī)范在土的分類(lèi)原則上基本相同,但在具體分類(lèi)指標(biāo)的應(yīng)用上存在不同,并且中國(guó)規(guī)范偏向于指導(dǎo)性,而澳洲規(guī)范偏向于實(shí)用性。
關(guān)鍵詞:巖土勘察規(guī)范;土的分類(lèi);對(duì)比分析
中圖分類(lèi)號(hào):TU195 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ?文章編號(hào):2095-2945(2020)17-0028-02
Abstract: His article introduces the relevant provisions on the soil classification in the China and Australia geotechnical Investigation Codes, and conducts a comparative analysis. The analysis believes that the codes are basically the same in the principle of soil classification, but the application of specific classification indicators is different, and Chinese code is guidance, while Australian code is practical.
Keywords: geotechnical investigation codes; soil classification; comparative analysis
前言
近年來(lái),隨著越來(lái)越多的中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)企業(yè)走向國(guó)外,參與國(guó)外基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作[1]。在國(guó)外進(jìn)行工程勘察時(shí),往往需要按照國(guó)外規(guī)范進(jìn)行勘察,因此充分了解相關(guān)國(guó)家的巖土工程勘察規(guī)范對(duì)于從事國(guó)際工程的企業(yè)來(lái)說(shuō)很重要。目前,歐、美規(guī)范在國(guó)外得到了廣泛的認(rèn)可,中國(guó)工程企業(yè)對(duì)其較為熟悉并進(jìn)行了很多的對(duì)比分析工作。但是,除了歐、美規(guī)范外,很多國(guó)家也制定了適于本國(guó)的規(guī)范,了解這些規(guī)范同樣重要。
本文通過(guò)介紹中國(guó)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)[2]與澳大利亞規(guī)范“Geotechnical Site Investigations” [AS1726:2017][3]中關(guān)于土的分類(lèi)的相關(guān)規(guī)定,并對(duì)比兩者的異同,對(duì)今后中國(guó)工程企業(yè)在采用澳大利亞規(guī)范的地區(qū)進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)提供一定借鑒。
1 中國(guó)規(guī)范中土的分類(lèi)
1.1 土的分類(lèi)
中國(guó)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)中對(duì)土的分類(lèi)做了指導(dǎo)性的規(guī)定,其主要分類(lèi)依據(jù)為沉積年代、地質(zhì)成因、有機(jī)質(zhì)含量、粒徑組成及塑性指數(shù),每一種分類(lèi)依據(jù)下又根據(jù)其不同特征進(jìn)一步細(xì)分,見(jiàn)圖1。
其中按粒徑組成分類(lèi)詳細(xì)規(guī)定了不同顆粒級(jí)配情況下土的名稱,碎石土為粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量超過(guò)總質(zhì)量50%的土,其下根據(jù)土的顆粒形狀及顆粒級(jí)配又分為角礫、碎石等;砂土為粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量不超過(guò)總質(zhì)量的50%,粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超過(guò)總質(zhì)量50%的土,其下根據(jù)顆粒級(jí)配又分為粉砂、細(xì)砂等。
1.2 分類(lèi)特點(diǎn)
從中國(guó)規(guī)范中關(guān)于土的分類(lèi)的規(guī)定中可以總結(jié)出以下幾方面的特點(diǎn):(1)土的分類(lèi)依據(jù)中除了地質(zhì)成因外,其余幾個(gè)依據(jù)均有定量的描述,根據(jù)土的具體指標(biāo)就可對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)。(2)土在進(jìn)行綜合定名時(shí)需注意的地方有指導(dǎo)性的規(guī)定,要求土的描述應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)描述和室內(nèi)試驗(yàn)成果,對(duì)不同的土規(guī)定了其描述內(nèi)容,例如碎石土宜描述顆粒級(jí)配、顆粒形狀、顆粒排列、母巖成分、風(fēng)化程度、充填物的性質(zhì)和充填程度、密實(shí)度等。(3)對(duì)土的分類(lèi)中幾個(gè)主要指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定,包括碎石土、砂土、粉土的密實(shí)度,粉土的濕度,黏性土的塑性狀態(tài)。(4)對(duì)粉土和黏性土的目力鑒別及碎石土的野外鑒別進(jìn)行了規(guī)定。
2 澳洲規(guī)范中土的分類(lèi)
2.1 土的系統(tǒng)描述
澳洲巖土勘察規(guī)范“Geotechnical Site Investigations” [AS1726:2017]中對(duì)土的分類(lèi)采用的是系統(tǒng)描述的方法,其認(rèn)為土的分類(lèi)應(yīng)該在對(duì)土的各組成物質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)描述之后進(jìn)行,并規(guī)定了應(yīng)系統(tǒng)描述土的成分、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、成因及其它特征,見(jiàn)圖2。
其中對(duì)土的組成物質(zhì)的劃分以粒徑組成為依據(jù)分別劃分為細(xì)粒(粒徑小于0.075mm)、粗粒(粒徑63mm~0.075mm)及巨粒(粒徑大于63mm),每一粒組又根據(jù)組成物質(zhì)不同及粒徑不同進(jìn)一步劃分,如粗粒土又分為礫和砂,礫和砂又可分為細(xì)粒、中粒和粗粒。
對(duì)于土的系統(tǒng)描述中所涉及的所有相關(guān)概念,如細(xì)粒土的塑性狀態(tài)、粗粒土的顆粒級(jí)配、土的含水條件等,規(guī)范中不但給出了定性或定量的規(guī)定,而且還給出了野外判斷的方法及標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 土的分類(lèi)、定名
澳洲巖土勘察規(guī)范中對(duì)土進(jìn)行分類(lèi)和定名需按照以下流程進(jìn)行:(1)首先判斷該土類(lèi)是否能夠在水中用手分解為粒徑小于63mm的顆粒,如不能則應(yīng)按照巨粒土類(lèi)進(jìn)行描述。(2)如該土類(lèi)能夠在水中用手分解為粒徑小于63mm的顆粒,則判斷其是否能與稀鹽酸產(chǎn)生反應(yīng),如能產(chǎn)生反應(yīng)則應(yīng)在定名時(shí)加上“鈣質(zhì)”或“碳酸鹽”的前綴對(duì)其進(jìn)行描述;如不產(chǎn)生反應(yīng),則判斷可見(jiàn)土顆粒中砂和礫是否為主要成分,并占全部土顆粒的65%以上,如是則將該土類(lèi)歸入粗粒土,如否則歸入細(xì)粒土。(3)如該土類(lèi)為粗粒土,則通過(guò)判斷其粒徑組成將其再分為礫或砂;如該土類(lèi)為細(xì)粒土,則首先判斷該土是否有海綿狀的感覺(jué)或纖維質(zhì)地,并帶有明顯的可見(jiàn)有機(jī)物和有機(jī)氣味,如是則將其歸入泥炭,如否則判斷該土是否為深色并帶有有機(jī)氣味和一些可見(jiàn)的有機(jī)物,如滿足這些條件則在定名時(shí)需加入“有機(jī)質(zhì)”前綴進(jìn)行描述;對(duì)于非有機(jī)質(zhì)的細(xì)粒土,則通過(guò)其顆粒特征再歸入粉土或粘土。
完成以上判斷后,結(jié)合土的系統(tǒng)描述和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)成果,澳洲巖土勘察規(guī)范將土分為以下幾類(lèi),見(jiàn)表1。
3 中、澳規(guī)范對(duì)比分析
通過(guò)對(duì)比分析,中、澳巖土勘察規(guī)范中關(guān)于土的分類(lèi)的相關(guān)規(guī)定有如下異同:(1)兩國(guó)規(guī)范中對(duì)土進(jìn)行分類(lèi)的依據(jù)基本相同,但是澳洲規(guī)范中沒(méi)有按照地質(zhì)年代對(duì)土進(jìn)行分類(lèi)的規(guī)定,也沒(méi)有對(duì)土的地質(zhì)年代進(jìn)行描述的要求。(2)兩國(guó)規(guī)范中粗粒土按顆粒組成進(jìn)行分類(lèi),細(xì)粒土按可塑性進(jìn)行分類(lèi)的中心思想基本相同,但是中國(guó)規(guī)范中沒(méi)有明確提出細(xì)粒土與粗粒土的概念;澳洲規(guī)范中明確規(guī)定了粗粒土與細(xì)粒土的粒徑劃分依據(jù),并且對(duì)于粗粒土的劃分以土的不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)為依據(jù),對(duì)于細(xì)粒土的劃分以塑性圖為依據(jù)。(3)兩國(guó)規(guī)范中對(duì)于土的分類(lèi)所涉及的相關(guān)指標(biāo)在劃分時(shí)有很大不同,如中國(guó)規(guī)范中對(duì)于碎石土、砂土的密實(shí)度采用動(dòng)力觸探及標(biāo)貫試驗(yàn)的成果進(jìn)行劃分,粉土的密實(shí)度采用孔隙比來(lái)劃分,而澳洲規(guī)范中則直接規(guī)定黏性土的密實(shí)度采用野外鑒別結(jié)合不排水剪切強(qiáng)度進(jìn)行劃分,非黏性土的相對(duì)密度則采用密度指數(shù)進(jìn)行劃分。(4)中國(guó)規(guī)范更傾向于指導(dǎo)性,鮮有具體野外鑒別方法,而澳洲規(guī)范更傾向于實(shí)用性,每一個(gè)分類(lèi)依據(jù)或相關(guān)概念均盡量給出了野外鑒別方法及試驗(yàn)指標(biāo)衡量依據(jù)。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上述對(duì)比分析,中國(guó)巖土勘察規(guī)范與澳洲巖土勘察規(guī)范中關(guān)于土的分類(lèi)的規(guī)定在大的分類(lèi)原則上是相同的,其核心分類(lèi)依據(jù)均是以土的顆粒組成及塑性狀態(tài)進(jìn)行分類(lèi),但是在進(jìn)行劃分時(shí)所涉及的相關(guān)指標(biāo)的應(yīng)用有所不同。此外,澳洲規(guī)范有較強(qiáng)的實(shí)用性,其提供了大量的野外鑒別方法,這些方法可以作為中國(guó)規(guī)范的補(bǔ)充,在使用時(shí)可借鑒。
參考文獻(xiàn):
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[2]GB50021-2001.巖土工程勘察規(guī)范[S].
[3]AS1726-2017.Geotechnical Site Investigations[S].