中、法巖土規(guī)范巖土體分類(lèi)對(duì)比分析

張　青　宇

(中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都　610072)

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中、法巖土規(guī)范巖土體分類(lèi)對(duì)比分析

張青宇

(中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都610072)

選取法國(guó)規(guī)范中的NFP94-401-1(2004)、XPP94-011(1999)和中國(guó)規(guī)范中的《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)、《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50218-94)進(jìn)行巖土體劃分的對(duì)比分析，得出兩國(guó)規(guī)范對(duì)其劃分的不同之處。通過(guò)對(duì)比分析得出：巖土體分類(lèi)方面各有5處不同。巖體方面的不同主要有：巖石描述、巖石硬度程度、巖體厚度、巖體結(jié)構(gòu)、風(fēng)化；土體方面主要不同有：土的分類(lèi)、顆粒級(jí)配、有機(jī)物含量、密實(shí)度、黏性土軟硬狀態(tài)。

中國(guó)規(guī)范;法國(guó)規(guī)范;巖體;土體

0　前　　言

隨著中國(guó)加入WTO，中國(guó)與其他國(guó)家的經(jīng)貿(mào)往來(lái)不斷日趨頻繁。許多企業(yè)也開(kāi)始發(fā)展“走出去”的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，積極尋求海外發(fā)展市場(chǎng)， 在國(guó)外進(jìn)行工程勘察、工程建設(shè)。在勘察過(guò)程中，國(guó)內(nèi)外的巖土勘察規(guī)范內(nèi)容都存在著差異，如何達(dá)到勘察目的，順利的完成勘察任務(wù)且滿足業(yè)主、監(jiān)理的要求，是地勘企業(yè)面臨的問(wèn)題之一。本文對(duì)中、法規(guī)范對(duì)土的物理性質(zhì)、分類(lèi)及相應(yīng)的試驗(yàn)進(jìn)行比較分析，對(duì)今后的國(guó)外巖土勘察具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1　中、法規(guī)范對(duì)比分析

1.1對(duì)比規(guī)范的選取

法國(guó)規(guī)范(NF)是由行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化局或AFNOR設(shè)立的技術(shù)委員會(huì)制定的。各行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化局是由標(biāo)準(zhǔn)化專(zhuān)員在征求各方面意見(jiàn)后，經(jīng)政府有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)而設(shè)立的。NF分為正式標(biāo)準(zhǔn)(HOM)、試行標(biāo)準(zhǔn)(EXP)和標(biāo)準(zhǔn)化參考文獻(xiàn)(RE)4個(gè)種類(lèi)。截至1998年已經(jīng)有19 500個(gè)NF標(biāo)準(zhǔn)，包含部分設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和施工標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用在法國(guó)及其非洲法語(yǔ)區(qū)國(guó)家。

中國(guó)規(guī)范(Chinacode,簡(jiǎn)稱(chēng)CC)是由中華人民共和國(guó)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部、國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等部門(mén)發(fā)布，目前主要分為三大類(lèi)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(TB)及地方標(biāo)準(zhǔn)(DB)。

本文選取《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)、《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50218-94)與法國(guó)規(guī)范[NFP94-401-1(2004)、XPP94-011(1999)]進(jìn)行比較。

1.2規(guī)范對(duì)比分析

1.2.1巖體勘察中的不同

1.2.1.1巖石描述的不同

NFP94-401-1規(guī)定巖石的命名根據(jù)：形成模式、結(jié)構(gòu)、顆粒的尺寸、礦物質(zhì)組成、孔隙度。巖石材料的說(shuō)明包括：顏色、粒度、母巖、蝕變和風(fēng)化效應(yīng)、碳酸鹽含量、巖石材料的穩(wěn)定性、單軸抗壓強(qiáng)度。我國(guó)《巖土工程勘察規(guī)范》巖石的描述包括地質(zhì)年代、地質(zhì)名稱(chēng)、風(fēng)化程度、顏色、主要礦物、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD。具體描述見(jiàn)表1。

表1　中、法規(guī)范對(duì)巖石的描述

通過(guò)表1比較可以發(fā)現(xiàn)，中、法規(guī)范在巖石描述過(guò)程中，存在很大的不同。法國(guó)規(guī)范中規(guī)定的粒度、碳酸鹽含量、巖石材料的穩(wěn)定性、單軸抗壓強(qiáng)度在中國(guó)規(guī)范中沒(méi)有要求，而中國(guó)規(guī)范中規(guī)定的地質(zhì)年代、地質(zhì)名稱(chēng)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD在法國(guó)規(guī)范中沒(méi)有要求。因此在做國(guó)際工程中，要引起足夠的注意。

同時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)巖石硬度程度的劃分過(guò)程中也存在著較大的區(qū)別，詳見(jiàn)表2。

表2　中、法規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)巖石硬度程度的劃分對(duì)比

通過(guò)表2可知：

(1)法國(guó)規(guī)范把巖石硬度程度分為7類(lèi)，中國(guó)規(guī)范則劃分為5類(lèi);

(2)在硬度劃分區(qū)間的現(xiàn)場(chǎng)描述存在差別：法國(guó)規(guī)范側(cè)重描述大拇指、小刀、地質(zhì)錘作用后巖石所變現(xiàn)的狀態(tài)；而中國(guó)規(guī)范側(cè)重地質(zhì)錘對(duì)巖石作用后的聲音、手感以及浸水后巖石的表現(xiàn)。

1.2.1.2巖體描述的不同

法國(guó)規(guī)范NFP94-401-1(2004)規(guī)定巖體的描述包括：巖石類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、非連續(xù)性、蝕變、地下水；中國(guó)規(guī)范GB50021-2001規(guī)定巖體的描述包括：結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體、巖層厚度和結(jié)構(gòu)面類(lèi)型。綜合比較，主要有以下三種不同：

(1)巖體厚度的不同。在巖土厚度的描述中，NFP94-401-1規(guī)定巖層厚度分為7種類(lèi)型，而GB50021-2001規(guī)定巖體厚度分為4種，詳見(jiàn)表3。

由表3可知：

a.法國(guó)規(guī)范對(duì)巖體單層厚度小于0.6 m巖層分成了5層，劃分?jǐn)?shù)值區(qū)間較?。淮笥?.6 m的劃成了2層，劃分?jǐn)?shù)值區(qū)間較大。中國(guó)規(guī)范以1 m、0.5 m、0.1 m進(jìn)行區(qū)間劃分，劃分區(qū)間相對(duì)較均勻。

b.中、法規(guī)范規(guī)定的相同厚度分類(lèi)的區(qū)間數(shù)值相差較大，特別是中等厚度以上的分類(lèi)的上區(qū)間數(shù)值。如法國(guó)規(guī)范規(guī)定厚層分類(lèi)的單層厚度上限值為2 m，而中國(guó)規(guī)范規(guī)定為1 m。

表3　中、法規(guī)范對(duì)巖體厚度的描述

(2)巖體結(jié)構(gòu)的不同。NFP94-401-1規(guī)定在巖體結(jié)構(gòu)描述過(guò)程中，先確定巖體屬于哪種類(lèi)型的巖體，是沉積巖、變質(zhì)巖、還是巖漿巖。然后按照不同的類(lèi)型的巖體再描述巖體屬于哪種結(jié)構(gòu)。而GB50021-2001規(guī)定巖體結(jié)構(gòu)描述只是根據(jù)巖體地質(zhì)類(lèi)型確定。兩者不同見(jiàn)表4。

(3)巖體的蝕變與風(fēng)化。在NFP94-401-1規(guī)范中對(duì)巖體進(jìn)行了風(fēng)化方面的規(guī)定，每種風(fēng)化程度對(duì)應(yīng)相應(yīng)的巖體描述與等級(jí)劃分。而中國(guó)的GB50218-94規(guī)范中對(duì)巖體進(jìn)行了風(fēng)化程度的劃分，每種風(fēng)化程度對(duì)應(yīng)相應(yīng)的風(fēng)化特征與風(fēng)化程度參數(shù)系數(shù)，詳見(jiàn)表5。

表4　中、法規(guī)范對(duì)巖體結(jié)構(gòu)的描述

表5　中、法規(guī)范巖體蝕變與風(fēng)化對(duì)比

從表5可以看出，中、法規(guī)范對(duì)巖體風(fēng)化程度的劃分基本相同，但是我國(guó)規(guī)范用波速比和風(fēng)化系數(shù)對(duì)巖體風(fēng)化程度判斷提供了更加準(zhǔn)確的依據(jù)。

1.2.2土體勘察中的不同

土的劃分標(biāo)準(zhǔn)，都是注重土的天然結(jié)構(gòu)特性和強(qiáng)度，并始終與土的主要工程特性和強(qiáng)度特征密切聯(lián)系。因此，中、法兩國(guó)規(guī)范對(duì)土的劃分標(biāo)準(zhǔn)基本相同。但在中、法規(guī)范對(duì)比中可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)于土的規(guī)定也存在著明顯的不同。主要有以下幾點(diǎn)：

(1)土的分類(lèi)。法國(guó)規(guī)范[XPP94-011(1999)]規(guī)定土的名稱(chēng)是按照土的粒度進(jìn)行分類(lèi)的；中國(guó)規(guī)范(GB50021-2001)是按照土的顆粒級(jí)配(粒度成分)和塑性指數(shù)進(jìn)行分類(lèi)。兩者的不同詳見(jiàn)表6。

表6中、法規(guī)范對(duì)土的分類(lèi)

從表6可以知道，法國(guó)規(guī)范對(duì)土的分類(lèi)沒(méi)有考慮級(jí)配、塑性等方面；而中國(guó)規(guī)范不僅考慮顆粒尺寸，而且還考慮了顆粒級(jí)配、塑性等方面。

(2)顆粒級(jí)配的不同。法國(guó)規(guī)范[XPP94-011(1999)]粒度分布是由不均勻系數(shù)Cu和曲度系數(shù)Cc決定的，詳見(jiàn)表7。

表7　根據(jù)不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)表示粒度

我國(guó)的規(guī)范(GB50021-2001)規(guī)定礫類(lèi)土和砂類(lèi)土同時(shí)滿足Cu≥5和Cc=1～3兩個(gè)條件時(shí)才認(rèn)為是良好級(jí)配礫或良好級(jí)配砂；而法國(guó)規(guī)范[XPP94-011(1999)]把礫石和砂規(guī)定Cu數(shù)值和國(guó)內(nèi)規(guī)范有所不同，在應(yīng)用時(shí)要引起注意。

(3)有機(jī)物含量分類(lèi)不同。中、法規(guī)范都根據(jù)有機(jī)物含量對(duì)土進(jìn)行分類(lèi)，但是又所有不同，詳見(jiàn)表8。

表8　中、法規(guī)范土按有機(jī)物含量分類(lèi)對(duì)比

通過(guò)表8比較可知：中、法規(guī)范都把含有機(jī)物的土分成4類(lèi)土，但是每類(lèi)土根據(jù)有機(jī)物含量確定的區(qū)間不同。如法國(guó)規(guī)范把高含量有機(jī)物土的劃分區(qū)間為有機(jī)物含量大于30%，而中國(guó)規(guī)范規(guī)定泥炭土的有機(jī)物含量為大于60%。

(4)密實(shí)度劃分不同。法國(guó)規(guī)范[XPP94-011(1999)]對(duì)砂土密實(shí)度的劃分根據(jù)密實(shí)度指數(shù)ID、旁壓極限壓力PI、貫入儀測(cè)量的最大靜阻力qc、標(biāo)貫試驗(yàn)撞擊數(shù)N進(jìn)行確定；而我國(guó)規(guī)范(GB50021-2001)則根據(jù)標(biāo)貫試驗(yàn)撞擊數(shù)進(jìn)行確定。中、法規(guī)范確定砂土密實(shí)度對(duì)比情況見(jiàn)表9。

表9　中、法規(guī)范按標(biāo)貫試驗(yàn)撞擊數(shù)N劃分砂土密實(shí)度

由表9可以看出：

a.法國(guó)規(guī)范對(duì)砂土密實(shí)度劃分成5種狀態(tài)，而中國(guó)規(guī)范對(duì)砂土密實(shí)度劃分成4種狀態(tài)；

b.同時(shí)也可以看出，即使規(guī)定的砂土狀態(tài)相同或類(lèi)似，劃分的區(qū)間也存在很大的不同，如同在中等密實(shí)狀態(tài)，法國(guó)規(guī)范規(guī)定N值在10～30之間，而中國(guó)規(guī)范規(guī)定N值在15～30之間；

c.法國(guó)規(guī)范對(duì)N值大于30和小于10時(shí)進(jìn)行了再分，而中國(guó)規(guī)范則沒(méi)有再進(jìn)行細(xì)分。

d.法國(guó)規(guī)范對(duì)N值在10～30區(qū)間范圍內(nèi)只分為一種狀態(tài)，即中等堅(jiān)實(shí)；而中國(guó)規(guī)范在這個(gè)區(qū)間內(nèi)把砂土分為兩種狀態(tài)，即稍密和中密。

(5)黏性土軟硬狀態(tài)劃分不同。黏性土根據(jù)液限指數(shù)數(shù)值IL劃分軟硬狀態(tài)。中、法兩國(guó)規(guī)范計(jì)算液性指數(shù)都是黏性土天然含水量和塑限差值與塑性指數(shù)之比。但是兩國(guó)規(guī)范對(duì)黏土根據(jù)液性指數(shù)劃分軟硬狀態(tài)有所區(qū)別，詳見(jiàn)表10。

表10　中、法規(guī)范黏土狀態(tài)劃分對(duì)比

通過(guò)表10可知：

a.法國(guó)規(guī)范把黏土的軟硬狀態(tài)分為6種，而中國(guó)規(guī)范把黏土的軟硬狀態(tài)分為5種;

b.法國(guó)規(guī)范把黏土液性指數(shù)在0.25～0.75區(qū)間分為兩種狀態(tài)，分為硬和軟；而中國(guó)規(guī)范則只定為一種狀態(tài)，即可塑狀態(tài)。

2　結(jié)　　論

通過(guò)對(duì)中、法規(guī)范巖土體分類(lèi)對(duì)比分析可以得出：

(1)中、法規(guī)范對(duì)巖石的描述既有相同之處又有不同之處。法國(guó)規(guī)范對(duì)現(xiàn)場(chǎng)巖石的硬度程度劃分為7類(lèi)，而中國(guó)規(guī)范劃分為5類(lèi)；法國(guó)規(guī)范對(duì)巖體厚度分為7類(lèi)，中國(guó)規(guī)范分為4類(lèi)；法國(guó)規(guī)范對(duì)巖體結(jié)構(gòu)的描述較復(fù)雜，分完巖體類(lèi)別后再進(jìn)行巖體結(jié)構(gòu)的描述，而中國(guó)規(guī)范根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)類(lèi)型進(jìn)行直接分類(lèi)；中、法規(guī)范都對(duì)巖體風(fēng)化進(jìn)行了劃分，但中國(guó)規(guī)范用波速比和風(fēng)化系數(shù)進(jìn)行了量化。

(2)法國(guó)規(guī)范對(duì)土的分類(lèi)是根據(jù)土的粒度進(jìn)行分類(lèi)，中國(guó)規(guī)范根據(jù)土的顆粒級(jí)配和塑性指數(shù)進(jìn)行分類(lèi)；法國(guó)規(guī)范對(duì)土的顆粒級(jí)配的確定是先確定礫石和砂，然后再根據(jù)不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)進(jìn)行劃分，而中國(guó)規(guī)范是直接根據(jù)不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)進(jìn)行確定，同時(shí)兩國(guó)規(guī)范的劃分區(qū)間也存在差異；中、法兩國(guó)規(guī)范對(duì)有機(jī)土劃分都為4種，但是劃分的區(qū)間有所不同；法規(guī)規(guī)范對(duì)土的密實(shí)度分為5類(lèi)，而中國(guó)規(guī)范分為4類(lèi)；法國(guó)規(guī)范對(duì)黏土的軟硬狀態(tài)分為6類(lèi)，而中國(guó)規(guī)范分為5類(lèi)。

[1]Association Francaise de Normalisation. NFP94-401-1(2004) [S].2004.

[2]Association Francaise de Normalisation. XPP94-011(1999) [S].1999.

[3]中華人民共和國(guó)建設(shè)部，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2001)[S].2009.

[4]國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局、中華人民共和國(guó)建設(shè)部.工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)((GB50218-94)[S].1995.

2016-03-07

張青宇(1982-)，男，吉林雙遼市人,碩士，工程師，從事水電工程地質(zhì)勘測(cè)工作。

P642

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1003-9805(2016)03-0065-04