師智勇 陳慧娥 苑曉青 張 穎 張 旭

(①吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院，長(zhǎng)春 130026，中國(guó)) (②遼寧有色勘察研究院有限責(zé)任公司，沈陽(yáng) 110013，中國(guó)) (③長(zhǎng)春水務(wù)集團(tuán)城市排水有限責(zé)任公司，長(zhǎng)春 130022，中國(guó))

0 引 言

分散性土是一種在低含鹽量水或純水中由于土顆粒之間的排斥力大于吸引力而導(dǎo)致土顆粒分散成原級(jí)顆粒的土(樊恒輝，2012；史祥2016)。20世紀(jì)30年代，美國(guó)的農(nóng)業(yè)土壤學(xué)家首先發(fā)現(xiàn)了分散性土的存在，隨后澳大利亞也相繼發(fā)現(xiàn)分散性土。我國(guó)對(duì)分散性土的研究始于20世紀(jì)80年代，黃河小浪底水庫(kù)、黑龍江南部引嫩工程等相繼發(fā)現(xiàn)分散性土，標(biāo)志著分散性土作為一種特殊土在我國(guó)展開(kāi)研究。隨著各學(xué)者的相繼研究發(fā)現(xiàn)，分散性土在我國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)均有分布且分散性土與鹽漬土的分布具有一致性(李超月等，2018)。如東北的黑龍江、吉林，西北的新疆維吾爾自治區(qū)、陜西、山西、青海等地均存在分散性土，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐墓こ探ㄔO(shè)(樊恒輝，2010a,2010b；汪濤，2016；魏麗等，2018)。由于分散性土易受水沖蝕而造成堤壩管涌、路基失穩(wěn)的工程事故，如俄克拉何馬州US 59公路破壞，西班牙San Juan水庫(kù)、海南三亞嶺落水庫(kù)、黑龍江引嫩工程等壩體破壞，因此諸多學(xué)者對(duì)分散性土的分散特性、工程改性(Ittiporn，2003；Ouhadi et al.，2006)、分散等級(jí)判別(秦曰章，1981；巨娟麗，2007；陳式華，2008；張靜，2010；樊恒輝等，2013；王啟東，2013；Maharaj et al.，2015；張旭東等，2015)等方面做出了大量研究。

針對(duì)于以上研究現(xiàn)狀，本文以吉林省乾安地區(qū)土樣為研究對(duì)象，室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)試了土樣的基本性質(zhì)，在此研究基礎(chǔ)上通過(guò)土樣分散性判別試驗(yàn)對(duì)土體分散性等級(jí)進(jìn)行判別，根據(jù)各分散性試驗(yàn)測(cè)試原理及參考前人經(jīng)驗(yàn)賦予各試驗(yàn)不同的權(quán)重，對(duì)分散性試驗(yàn)分散性等級(jí)進(jìn)行統(tǒng)一劃分并對(duì)分散測(cè)試結(jié)果量化評(píng)分。提出一種定量判別土體分散性等級(jí)的綜合判別準(zhǔn)則。

表 1 土樣的基本性質(zhì)Table1 Basic properties of soil samples

土樣編號(hào)液限WL/%塑限WP/%塑性指數(shù)IP最大干密度/g·cm-3最優(yōu)含水率/%顆粒組成/%土樣定名砂粒2～0.075 mm粉粒0.075～0.005 mm黏粒<0.005 mm土樣120.8213.187.641.6917.23.746.350低液限黏土(CL)土樣219.6411.528.121.6917.15.344.7849.92低液限黏土(CL)

表 2 土樣礦物成分Table2 The mineral compositions of soil sample

土樣編號(hào)黏土礦物總量/%黏土礦物相對(duì)含量/%全土中各種礦物含量/%非黏土礦物含量黏土礦物含量高嶺石蒙脫石石英方解石鈉長(zhǎng)石赤鐵礦硫酸鈣高嶺石蒙脫石土樣11353.8546.15439257376土樣21361.5438.463492416585

1 土樣基本性質(zhì)

取樣地點(diǎn)位于吉林省西北部的乾安地區(qū)，研究區(qū)地貌如圖 1所示，該地區(qū)為西部治堿工程規(guī)劃區(qū)，表層土體呈灰白色，土體鹽堿化程度較高。由于取樣地為旱地且研究區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年降水量較少且降水主要集中在每年7、8月份，年均降水量420.6mm，故整個(gè)地區(qū)以蒸發(fā)作用為主，且該地區(qū)較周?chē)匦屋^低、地下水位較高，使地表因蒸發(fā)作用而累積一定的鹽分。本次取該地區(qū)地表以下20cm土樣作為研究對(duì)象。所取土樣嚴(yán)格按照GB/T 50123-1999《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》測(cè)定土樣的基本性質(zhì)。

圖 1 研究區(qū)地貌圖Fig. 1 geomorphological map of the study area

取平行試樣土樣1和土樣2測(cè)試土樣的基本性質(zhì)，結(jié)果見(jiàn)表 1。土樣以粉粒、黏粒為主，其中粉粒含量44.78%～46.3%，黏粒含量50%，砂粒含量3.7%～5.3%。液限含水率19.64%～20.82%，塑限含水率11.52%～13.18%。塑性指數(shù)約為8。

采用X射線(xiàn)衍射儀對(duì)土樣的礦物成分進(jìn)行分析，結(jié)果列于表 2。從表中可以看出，2組土樣的黏土礦物成分均為高嶺石和蒙脫石，其含量?jī)H占全土的13%，高嶺石和蒙脫石兩種礦物所占比例相當(dāng)，且該土樣中不含伊-蒙混層等其他黏土礦物。而非黏土礦物的主要成分為石英、鈉長(zhǎng)石，約占非黏土礦物總量的60%，同時(shí)含有少量的方解石、赤鐵礦和硫酸鈣。

2 土樣分散性鑒定試驗(yàn)

本次試驗(yàn)過(guò)程中采用針孔試驗(yàn)(ASTM D4647-06)(ASTM，2006)、雙比重計(jì)試驗(yàn)(ASTM D4221-11)(ASTM，2011)、碎塊試驗(yàn)(ASTM D6572-06)(ASTM，2006)3種試驗(yàn)規(guī)程，以及美國(guó)分散性土?xí)h時(shí)提出的交換性鈉離子百分比試驗(yàn)(Thomas，1974；REZA，2000)，對(duì)研究土樣的分散性進(jìn)行鑒定。

2.1 雙比重計(jì)試驗(yàn)

雙比重計(jì)試驗(yàn)是取30g試驗(yàn)土樣進(jìn)行常規(guī)和非常規(guī)兩次比重計(jì)試驗(yàn)來(lái)測(cè)定黏粒(<0.005mm)的含量。該試驗(yàn)是對(duì)土樣進(jìn)行兩次比重計(jì)試驗(yàn)，第1次試驗(yàn)時(shí)將土樣煮沸、不加分散劑測(cè)定黏土顆粒的含量，得到一條級(jí)配曲線(xiàn)；第2次試驗(yàn)時(shí)，取一次試驗(yàn)完成后的土樣不煮沸、加分散劑測(cè)定黏土顆粒的含量，得到另外一條級(jí)配曲線(xiàn)(王穎，2010)。根據(jù)式(1)計(jì)算土樣的分散度。雙比重計(jì)試驗(yàn)的結(jié)果判定如表 3所示。

(1)

表 3 雙比重計(jì)試驗(yàn)結(jié)果判定表Table3 Determination of test results of double hydrometer

當(dāng)分散度>50%分散性土30%<分散度<50%過(guò)渡性土分散度<30%非分散性土

為減小試驗(yàn)時(shí)誤差，取土樣1、土樣2進(jìn)行平行試驗(yàn)，所得雙比重計(jì)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 4所示。

這個(gè)月依北中學(xué)發(fā)生了一件大事。同學(xué)們紛紛談?wù)?，一個(gè)叫姜祈的抽簽入學(xué)的高一男生，竟然從電光手里救下一名“叛徒”，還借勢(shì)帶領(lǐng)一幫抽簽入學(xué)的學(xué)生成立了自己的團(tuán)體。此事等同于給了電光一記響亮的耳光。也因此，姜祈與電光主席徹底結(jié)了怨。

表 4 雙比重計(jì)試驗(yàn)結(jié)果Table4 Results of double hydrometer test

土樣編號(hào)黏粒含量/%分散度D/%判定結(jié)果不加分散劑加分散劑土樣152.40767.60577.52分散土土樣259.17769.70284.90分散土

土樣1雙比重計(jì)試驗(yàn)得出土樣煮沸、不加分散劑與不煮沸、加分散劑兩次實(shí)驗(yàn)的小于某粒徑百分比含量如圖 2所示。

圖 2 雙比重計(jì)試驗(yàn)結(jié)果圖Fig. 2 Results of double hydrometer test

土樣1、土樣2分散度D均大于50%，均表現(xiàn)為分散性土。故由雙比重計(jì)試驗(yàn)判定該土樣為分散性土。

2.2 碎塊試驗(yàn)

將野外取得的保持天然含水率的原狀土切成體積約為1cm3大小的土塊，取燒杯注入約200mL蒸餾水然后將制成的土塊放入燒杯中，根據(jù)觀察到土樣的崩解狀況，并測(cè)量土樣崩解時(shí)蒸餾水的溫度，以此來(lái)判斷土樣的分散性。根據(jù)樊恒輝(2012)、《ASTM D6572-00碎塊試驗(yàn)》(ASTM，2000)碎塊試驗(yàn)對(duì)土樣分散性等級(jí)的判別如表 5所示。

表 5 碎塊試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的分散性的標(biāo)準(zhǔn)Table5 Standard for evaluating soil dispersibility by crumb test

等級(jí)劃分類(lèi)別土塊在蒸餾水中的表現(xiàn)情況等級(jí)1非分散性土無(wú)反應(yīng)。土塊可能會(huì)碎裂、擴(kuò)散,但水中沒(méi)有懸浮膠體產(chǎn)生的渾濁水。所有粒子在第1個(gè)小時(shí)內(nèi)沉淀等級(jí)2過(guò)渡性土輕微反應(yīng)。2級(jí)為過(guò)渡級(jí)。一種微弱的、幾乎看不見(jiàn)的膠狀懸浮物會(huì)在土樣表面附近產(chǎn)生渾濁水。如果“云霧狀”很明顯,則劃分為3級(jí)。如果“云霧狀”只在很小的區(qū)域內(nèi)隱約可見(jiàn),則劃分為1級(jí)等級(jí)3分散性土中度反應(yīng)。在土樣表面的周?chē)梢?jiàn)懸浮的黏土云霧狀。云霧狀可能會(huì)沿著燒杯底部擴(kuò)散到離土樣10 mm的地方等級(jí)4高分散性土強(qiáng)烈反應(yīng); 在燒杯的整個(gè)底部都能看到一團(tuán)稠密的懸浮黏土膠體。有時(shí)土樣分散性很大,很難確定原土樣與膠體懸浮液的界面。通常,在燒杯的側(cè)面很容易看到土粒膠體懸浮液

試驗(yàn)時(shí)，觀察土樣的崩解程度并測(cè)量蒸餾水的實(shí)時(shí)溫度見(jiàn)表 6。

表 6 碎塊試驗(yàn)時(shí)蒸餾水溫度Table6 Water temperature in crumb test

起始溫度/℃2min溫度/℃1h溫度/℃6h溫度/℃26.526.220.616.7

試驗(yàn)時(shí)，土樣的崩解程度如圖 3所示。

由碎塊試驗(yàn)崩解狀況圖可知：在土樣放入蒸餾水中時(shí)刻開(kāi)始土樣發(fā)生崩解，1h之后土樣崩解狀況幾乎不再發(fā)生變化；土塊周?chē)捎^察到云霧狀，并且云霧狀在杯底擴(kuò)散10mm左右。根據(jù)碎塊試驗(yàn)土樣的崩解程度，判定土樣為等級(jí)3的分散性土。

2.3 針孔試驗(yàn)

圖 3 碎塊試驗(yàn)土樣的崩解狀況圖Fig. 3 Disintegration diagram of soil samples in crumb test

針孔試驗(yàn)首先是由美國(guó)工程師謝拉德(J.L. Sherard)提出，將取得的原狀土或者重塑土制成φ37×38.1mm的圓柱形試樣，在制成的試樣中心穿直徑1mm的小孔，分別在不同的水壓力(水頭)下觀察小孔受水流沖蝕情況及水流量和渾濁情況。本次試驗(yàn)采用重塑土樣，按照《ASTM D4647-93針孔試驗(yàn)》(ASTM，1993)以最優(yōu)含水率將土樣擊實(shí)到試驗(yàn)裝置中，試驗(yàn)試樣的壓實(shí)度為最大干密度的95%。試驗(yàn)時(shí)采用50mm水頭，在該水壓力下讓水透過(guò)針孔。觀察小孔受水流沖蝕情況及水流量和渾濁情況。表 7為針孔試驗(yàn)土的分散性判定標(biāo)準(zhǔn)。

圖 4 針孔試驗(yàn)結(jié)果圖Fig. 4 Result of pinhole test

表 7 針孔試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的分散性標(biāo)準(zhǔn)Table7 Standard for evaluating soil dispersion by pinhole test

類(lèi)別水頭/mm在某一水頭下的持續(xù)時(shí)間/min最終流量/mL·s-1出水顏色最終孔徑分散性土D150.00 5.00 1.0—1.4非常暗>2.0D250.00 10.00 1.0—1.4暗>1.5過(guò)渡性土ND450.00 10.00 0.8—1.0稍暗≤1.5ND3180.00 5.00 1.4—2.7較暗>1.5380.00 5.00 1.8—3.2中等暗—非分散土ND21020.00 5.00 >3.0微弱黑暗<1.5ND11020.00 5.00 ≤3.0清楚>1.00

針孔試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 8所示。

表 8 針孔試驗(yàn)結(jié)果Table8 Result of pinhole test

土樣編號(hào)水頭/mm時(shí)間/min流量/mL·s-1渾濁情況最終孔徑/mm判定結(jié)果側(cè)視頂視土樣15050.86渾濁很渾濁1.9分散土土樣25058.81較渾濁渾濁1.85分散土

針孔試驗(yàn)狀況如圖 4所示。

針孔試驗(yàn)完成后的水樣，側(cè)視時(shí)水樣呈現(xiàn)較渾濁，俯視時(shí)水體渾濁。在50mm水頭下持續(xù)10min，終了孔徑1.85～1.9mm，根據(jù)針孔試驗(yàn)判定該土樣為D2分散性土。

2.4 交換性鈉離子百分比試驗(yàn)

交換性鈉離子百分比是指土顆粒或者膠體表面的可交換性鈉離子(Na+)含量與孔隙水溶液可交換性陽(yáng)離子總量(CEC)的比值ESP，即

(2)

式中:CNa+為交換性鈉離子含量；CEC為陽(yáng)離子交換量。

交換性鈉離子百分比試驗(yàn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表 9所示。

表 9 交換性鈉離子百分比試驗(yàn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)Table9 Standard for percentage test of exchangeable sodium ions

ESP<7非分散性土7≤ESP<15中等分散性土ESP≥15高分散性土,即有嚴(yán)重管涌的可能性

采用醋酸鈉火焰光度法對(duì)土樣的陽(yáng)離子交換量及交換性鈉離子含量進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 10。

表 10 交換性鈉離子百分比試驗(yàn)結(jié)果Table10 Result of percent exchangeable sodium

土樣交換性鈉離子含量/mmol·(100g)-1陽(yáng)離子交換總量/mmol·(100g)-1交換性鈉離子百分比/%土樣10.5251.75629.8土樣20.441.382531.8

根據(jù)表 10交換性鈉離子百分比試驗(yàn)結(jié)果表明，土樣1、土樣2的交換性鈉離子百分比均大于15，因此交換性鈉離子百分比試驗(yàn)判定該研究土樣的分散性等級(jí)為高分散性。

2.5 土樣分散性綜合判定

通過(guò)上述分散性等級(jí)鑒別試驗(yàn)，我們可得出以下結(jié)果：雙比重計(jì)試驗(yàn)結(jié)果表明研究土樣為分散性土；碎塊試驗(yàn)結(jié)果表明土樣為等級(jí)3的分散性土；針孔試驗(yàn)結(jié)果表明土樣的分散性等級(jí)為D2；交換性鈉離子百分比試驗(yàn)結(jié)果顯示該土樣為高分散性土。

表 11 土樣分散性綜合判定Table11 Comprehensive determination of dispersion of soil samples

試驗(yàn)類(lèi)別試驗(yàn)結(jié)果及評(píng)分本次試驗(yàn)結(jié)果及評(píng)分綜合評(píng)定等級(jí)評(píng)分等級(jí)評(píng)分等級(jí)評(píng)分等級(jí)評(píng)分碎塊試驗(yàn)等級(jí)1非分散性2.5等級(jí)2過(guò)渡性5等級(jí)3分散性7.5等級(jí)4高分散性10分散性土7.57.5×0.25+10×0.2+7.5×0.4+10×0.15=8.375綜合判定乾安地區(qū)土樣為高分散性土雙比重計(jì)試驗(yàn)分散度<30%非分散性2.530%<分散度<50%過(guò)渡性土550%<分散度<70%分散性7.5分散度>70%高分散性10高分散性10針孔試驗(yàn)ND1、ND2非分散性2.5ND3、ND4過(guò)渡性土5D2分散性7.5D1高分散性10分散性土7.5交換性鈉離子百分比試驗(yàn)ESP<7非分散性2.57≤ESP<10過(guò)渡性土510≤ESP<15分散性土7.5ESP≥15高分散性10高分散性土10

不同的分散性鑒別試驗(yàn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不完全相同，得到的土體分散性等級(jí)也不相同。因此，有必要探討一種方法對(duì)土體分散性進(jìn)行綜合性的定量判別。由于針孔試驗(yàn)是模擬在一定的水頭下，土體孔隙壁上的顆粒受水流沖刷而破壞的作用，直觀地模擬了土體孔隙在滲透水流作用下所具有的沖蝕能力，一般認(rèn)為其可信度最高。碎塊試驗(yàn)則反映了土體所處的介質(zhì)環(huán)境，介質(zhì)溶液可能對(duì)土體的分散性有促進(jìn)或者減小的作用，所以碎塊試驗(yàn)可靠性次之。雙比重計(jì)反映了土體的顆粒組成，因?yàn)榉稚⑿酝猎谒蟹稚⒊稍?jí)顆粒所以土顆粒的級(jí)配對(duì)土體分散性有較大影響，其可信度較針孔、碎塊試驗(yàn)較低。交換性鈉離子百分比反映了土體分散時(shí)的交換性鈉離子含量，而土體產(chǎn)生分散時(shí)因?yàn)殁c離子使得土顆粒雙電層增厚減小了土顆粒之間的吸引力使得土體分散。基于以上4個(gè)判別試驗(yàn)的機(jī)理，同時(shí)結(jié)合樊恒輝等(2013)賦予針孔試驗(yàn)、碎塊試驗(yàn)、雙比重計(jì)試驗(yàn)、交換性鈉離子百分比試驗(yàn)40%、25%、20%、15%的權(quán)重值。同時(shí)，因?yàn)楦鞣稚⑿澡b定試驗(yàn)對(duì)土樣分散性等級(jí)的劃分不統(tǒng)一：碎塊試驗(yàn)將土樣分散性等級(jí)分為4級(jí)，而雙比重計(jì)試驗(yàn)、針孔試驗(yàn)、交換性鈉離子百分比試驗(yàn)對(duì)土樣分散性的判定分為3級(jí)。為了精確判別土樣分散性等級(jí)，將各分散性鑒定試驗(yàn)的分散性等級(jí)進(jìn)行統(tǒng)一劃分，從而更加合理地判斷土樣的分散性等級(jí)。因此將表 2的雙比重計(jì)試驗(yàn)3級(jí)判斷標(biāo)準(zhǔn)改為4級(jí)：當(dāng)分散度>70%時(shí)，為高分散性土；當(dāng)50%<分散度≤70%時(shí)，為分散性土；當(dāng)30%<分散度≤50%時(shí)，為過(guò)渡性土；當(dāng)分散度<30%時(shí)，為非分散性土。將針孔試驗(yàn)判定標(biāo)準(zhǔn)同樣劃分為4級(jí)：將表 7中分散性土細(xì)分：將分散性土D1劃分為高分散性土；D2劃分為分散性土，其余按照原標(biāo)準(zhǔn)劃分。將表 9中交換性鈉離子百分比試驗(yàn)結(jié)果對(duì)分散性土的劃分分為4級(jí)：當(dāng)ESP<7時(shí)，為非分散性土；當(dāng)7≤ESP<10時(shí)，為過(guò)渡性土；當(dāng)10≤ESP<15，為分散性土；當(dāng)ESP≥15時(shí)，為高分散性土。通常采用百分制來(lái)評(píng)判土樣的分散性等級(jí)，如在雙比重計(jì)試驗(yàn)中得到當(dāng)分散度約為80%，判定土樣為高分散性土，如在樊恒輝等(2013)中土的分散比例超過(guò)50%劃分為分散性土。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，本方法中采取十分制滿(mǎn)分來(lái)評(píng)判土體的分散性等級(jí)。由于在本方法中針孔試驗(yàn)、碎塊試驗(yàn)、雙比重計(jì)試驗(yàn)和交換性鈉離子百分比試驗(yàn)對(duì)土樣分散性等級(jí)均分為高分散性、分散性、過(guò)渡性、非分散性4個(gè)等級(jí)，因此對(duì)各分散性等級(jí)分別賦分2.5、5、7.5、10，各等級(jí)的評(píng)分值見(jiàn)表 11。根據(jù)各試驗(yàn)所占權(quán)重及各等級(jí)賦值，土體分散性等級(jí)可劃分為4個(gè)等級(jí)：當(dāng)0

在本次分散性等級(jí)判別試驗(yàn)中，根據(jù)雙比重計(jì)試驗(yàn)、碎塊試驗(yàn)、針孔試驗(yàn)和交換性鈉離子百分比試驗(yàn)結(jié)果及權(quán)重值，計(jì)算乾安地區(qū)土樣分散性：7.5×0.25+10×0.2+7.5×0.4+10×0.15=8.375，所以綜合判定乾安地區(qū)土樣為高分散性土。

為了探究本文中提出的土體分散性綜合評(píng)判方法的可靠度，依據(jù)前人提出的判別方法來(lái)驗(yàn)證。本次所取土樣雙比重計(jì)試驗(yàn)結(jié)果表明研究土樣為分散性土(高分散土)；碎塊試驗(yàn)為等級(jí)3的分散性土(分散性土)；針孔試驗(yàn)為D2分散性土(分散性土)；交換性鈉離子百分比為高分散性土。根據(jù)樊恒輝等(2013)提出的判別方法，則分散性權(quán)重大于50%，判定為分散性土體；根據(jù)王啟東(2013)提出的多數(shù)法原則，所有試驗(yàn)均表現(xiàn)為分散性土體；根據(jù)張旭東等(2015)針孔試驗(yàn)表現(xiàn)為分散性土，且其余試驗(yàn)都表現(xiàn)為分散性土。任佳寬(2019)研究了吉林鎮(zhèn)賚地區(qū)土樣分散等級(jí)，碎塊試驗(yàn)、針孔試驗(yàn)、交換性鈉離子百分比試驗(yàn)得出10～40cm土樣為分散性土，40～80cm土樣為非分散性土；雙比重計(jì)試驗(yàn)得出10～80cm為分散性土，綜合判定10～40cm土樣為分散性土，40～80cm土樣為過(guò)渡土。根據(jù)本文提出的方法10～40cm土樣的分散性判定計(jì)算過(guò)程如下：7.5×0.25+7.5×0.4+7.5×0.15+7.5×0.2=7.5判定為分散性土；40～80cm土樣的分散性判定計(jì)算過(guò)程如下：2.5×0.25+2.5×0.4+2.5×0.15+7.5×0.2=3.5判定為過(guò)渡性土。樊恒輝等(2010b)以馬家樹(shù)水庫(kù)土為研究對(duì)象，1號(hào)土樣針孔試驗(yàn)、雙比重計(jì)試驗(yàn)和交換性鈉離子百分比試驗(yàn)判定為非分散性土，碎塊試驗(yàn)判定為過(guò)渡性土，綜合判定為過(guò)渡性土。根據(jù)本文提出的方法其分散性判定結(jié)果如下：5×0.25+2.5×0.4+2.5×0.15+2.5×0.2=3.125判定為過(guò)渡性土。1號(hào)土樣針孔試驗(yàn)、碎塊試驗(yàn)判定為分散性土，雙比重計(jì)試驗(yàn)判定為過(guò)渡性土，交換性鈉離子百分比判定為非分散性土，綜合判定為分散性土。根據(jù)本文提出的方法其分散性判定結(jié)果如下：7.5×0.25+7.5×0.4+2.5×0.15+55×0.2=6.25判定為分散性土。

綜上所述，無(wú)論是用其他學(xué)者提出的方法判定本次所取土樣分散性，亦或是用本次提出的土體分散性綜合判別方法判定其他學(xué)者所取土樣的分散性等級(jí)，均發(fā)現(xiàn)該方法有良好的適用性。所以認(rèn)為本次提出的土體分散性綜合評(píng)判方法可靠度較高、具有普適性，可以推廣應(yīng)用到其他土樣分散性等級(jí)的判別中。

3 結(jié) 論

(1)研究區(qū)內(nèi)土體級(jí)配不良，粉粒、黏粒含量多而砂粒含量少，土樣塑性指數(shù)為8，屬低液限黏土，礦物主要為石英、鈉長(zhǎng)石等非黏土礦物。

(2)在確定土樣分散性等級(jí)所采取的分散性試驗(yàn)不同時(shí)，得到的土樣分散性等級(jí)也不完全相同。本次試驗(yàn)土樣的分散性等級(jí)判別結(jié)果顯示：雙比重計(jì)試驗(yàn)結(jié)果表明研究土樣為分散性土；碎塊試驗(yàn)為等級(jí)3的分散性土；針孔試驗(yàn)為D2分散性土；交換性鈉離子百分比為高分散土。

(3)在判別土體分散性等級(jí)時(shí)，結(jié)合各分散性判別試驗(yàn)的特點(diǎn)和前人研究成果，分別賦予碎塊試驗(yàn)25%、雙比重計(jì)試驗(yàn)20%、針孔試驗(yàn)40%和交換性鈉離子百分比試驗(yàn)15%的權(quán)重，同時(shí)對(duì)非分散性、過(guò)渡性、分散性、高分散性等級(jí)賦予一定的評(píng)分值，結(jié)合判別試驗(yàn)權(quán)重值和評(píng)分值，將試驗(yàn)結(jié)果劃分為4個(gè)等級(jí)，計(jì)算各試驗(yàn)R(result)值。當(dāng)0