不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟土定名的差異分析

馮建國(guó)

摘要：采用塑性指數(shù)（IP）和土的天然狀態(tài)（e、ω）對(duì)軟土進(jìn)行分類定名是目前常用的方法，工程技術(shù)人員可以從土的分類名稱上間接獲得軟土的當(dāng)前狀態(tài)和物理力學(xué)特性，因此，準(zhǔn)確、合理地確定軟土的分類定名直接影響到軟土層的劃分、特性的判斷、基礎(chǔ)的處理方案和建設(shè)投資等問題。在現(xiàn)有確定軟土分類定名的標(biāo)準(zhǔn)中，主要包含國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)。由于各類標(biāo)準(zhǔn)的建立、使用和發(fā)展環(huán)境不盡相同，也就造成了在軟土分類定名方面存在不同的差異。為了分析和比較不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟土分類定名的差異情況，本文選擇了部分標(biāo)準(zhǔn)并通過實(shí)際軟土樣品的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析。

關(guān)鍵詞：軟土;塑性指數(shù);液限;含水率;孔隙比;土的分類定名

1前言

軟土廣泛存在于沿海、河灘、湖泊等區(qū)域，它主要特點(diǎn)是：孔隙比大（e>1.0）、天然含水率高（ω>ωL）、壓縮性高（a0.1-0.2>0.5MPa-1）、強(qiáng)度低（Cu<30kPa）、靈敏度高（St=3～9）、低透水性（k=a×10-6～a×10-8cm/s，a=1～9）、不均勻性和較強(qiáng)的流變性。一般把這類土定名為：淤泥和淤泥質(zhì)土，水利標(biāo)準(zhǔn)（SL 265-2016）把孔隙比大于或等于0.75，天然含水率大于或等于液限的黏性土也劃入軟土類，定名為：軟弱黏性土。由于軟土具有一系列不利的工程性質(zhì)，如果在工程建設(shè)過程中對(duì)軟土地基不加妥善處理，可能對(duì)其上建造的建筑物產(chǎn)生不利影響或影響功能的正常使用，嚴(yán)重時(shí)甚至可能發(fā)生嚴(yán)重的工程事故。正是由于上述不利因素，工程技術(shù)人員對(duì)該類土層尤其關(guān)注。因此，軟土的分類定名準(zhǔn)確、合理與否會(huì)直接影響到軟土土層的劃分、特性的判斷、基礎(chǔ)的處理方案和建設(shè)投資等問題。在現(xiàn)有確定軟土分類定名的標(biāo)準(zhǔn)中，主要包含國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)。由于各類標(biāo)準(zhǔn)的建立、使用和發(fā)展環(huán)境不盡相同，也就造成了在軟土的分類定名方面存在不同的差異，如：當(dāng)采用不同標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，同一個(gè)軟土（物理指標(biāo)和狀態(tài)一樣）可能定出不同的土名，不同的土名可能對(duì)應(yīng)同一個(gè)軟土。為了分析和比較不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟土分類定名的差異，本文選擇了部分標(biāo)準(zhǔn)并通過實(shí)際軟土樣品的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分類定名和對(duì)比分析。

2標(biāo)準(zhǔn)的確定

考慮到常用的國(guó)標(biāo)、行標(biāo)和京津冀地方標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，選擇以下標(biāo)準(zhǔn)分析比較對(duì)軟土分類定名的差異。

（1）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2011）

（2）《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 265-2016）

（3）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2011）

（4）《中小型線狀水利工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（DB13/T5354-2021）

（5）《天津市巖土工程勘察規(guī)范》（DB/T29-247-2017）

（6）《天津市巖土工程技術(shù)規(guī)范》（DB/T29-20-2017）

（7）《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》（DBJ11-501-2009）

3 軟土樣品及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的確定

樣品選自工程實(shí)際中采取的鉆孔樣，其獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用的試驗(yàn)方法分別為：含水率采用烘干法;顆粒級(jí)配采用密度計(jì)法和篩析法;界限含水率采用聯(lián)合測(cè)定法。樣品的基本試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

4 不同標(biāo)準(zhǔn)在軟土分類定名時(shí)存在的差異

不同的標(biāo)準(zhǔn)在對(duì)軟弱的地基土定名時(shí)，由于各自的規(guī)定不同而可能造成對(duì)同一軟土的定名產(chǎn)生差異。以下是部分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟土定名的規(guī)定，見表2。

從表2可以看出，盡管各標(biāo)準(zhǔn)在定名“淤泥”和“淤泥質(zhì)土”時(shí)所要求的天然孔隙比（e0）和天然含水率（ω）需要滿足的條件相同，但對(duì)土的類別要求不盡相同，如：有的標(biāo)準(zhǔn)要求土的類別為“黏性土”，而有的標(biāo)準(zhǔn)要求為“黏性土或粉土”。這樣有可能對(duì)于同一個(gè)粉土樣品，采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)定名為“淤泥”，而采用另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定名時(shí)可能定名為“淤泥質(zhì)土”，有時(shí)甚至可能連“淤泥質(zhì)土”都定不上。表3為采用不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)同一軟土的定名情況一覽表。

從表3可以看出：

（1）土樣編號(hào)為“測(cè)1”的樣品，由于標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為“SL 265-2016”和“DB/T 29-247-2017”的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)確定“淤泥”和“淤泥質(zhì)土”時(shí)其土質(zhì)首先必須為“黏性土”，所以，依據(jù)該兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“測(cè)1”土樣的定名與土的天然狀態(tài)無關(guān)，按照塑性指數(shù)和表1中的顆粒分析結(jié)果分別定名為“壤土”和“黏質(zhì)粉土”。

（2）標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為“DB13/T 5354-2021”標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟土沒有規(guī)定，所以不考慮土的天然狀態(tài)，對(duì)“測(cè)1”土樣的定名為“粉土”。

（3）標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為“GB 50007-2011”標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：“淤泥”的土質(zhì)應(yīng)為“黏性土”，“淤泥質(zhì)土”的土質(zhì)可以為“黏性土或粉土”，所以對(duì)“測(cè)1”土樣的定名為“淤泥質(zhì)粉土”。

（4）標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為“DBJ11-501-2009”標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“淤泥”和“淤泥質(zhì)土”的土質(zhì)要求均為“黏性土或粉土”，所以對(duì)“測(cè)1”土樣的定名為“淤泥”。

從上述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“測(cè)1”土樣的定名結(jié)果看：采用不同的標(biāo)準(zhǔn)可以對(duì)同一樣品的定名分別為“粉土”和“淤泥”，從土樣名稱上看確實(shí)存在較大的差異。

由于“測(cè)2”的樣品為“黏性土”，滿足標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)分別為“SL 265-2016”、“GB 50007-2011”、“DBJ11-501-2009”對(duì)“淤泥”定名的要求，因此，按照這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，“測(cè)2”土樣的定名為“淤泥”。

標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為 “DB13/T 5354-2021”對(duì)軟土沒有規(guī)定而定名為“粉質(zhì)黏土”。

標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為“DB/T 29-247-2017”標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：對(duì)于IP<12的低塑性土一般應(yīng)以顆分定名為準(zhǔn)。依據(jù)表1中“測(cè)2”土樣的顆粒分析試驗(yàn)結(jié)果，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“測(cè)2”土樣的定名為“黏質(zhì)粉土”

從上述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“測(cè)2”土樣的定名結(jié)果看;即便“測(cè)2”土樣的IP>10，但是幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的定名結(jié)果也存在“淤泥”和“黏質(zhì)粉土”的差異。

5 同類標(biāo)準(zhǔn)在軟土分類定名時(shí)存在的差異

在同類標(biāo)準(zhǔn)中（如：均為同一地方標(biāo)準(zhǔn)），由于設(shè)計(jì)人員考慮的角度不同或標(biāo)準(zhǔn)制定者（或修訂者）之間溝通不夠，使得同類標(biāo)準(zhǔn)在對(duì)同一軟土定名時(shí)也產(chǎn)生了差異。表4為兩個(gè)天津市地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟土定名的規(guī)定情況一覽表。

從表4可以看出，同為天津市地方標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為“DB/T29-20-2017”的標(biāo)準(zhǔn)在定名“淤泥”或“淤泥質(zhì)土”時(shí)要求的土的類別均為“黏性土或粉土”，而標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為“DB/T 29-247-2017”要求的土的類別均為“黏性土”。這樣，當(dāng)粉土滿足淤泥或淤泥質(zhì)土的天然狀態(tài)（e、ω）條件時(shí)，由于采用的軟土定名標(biāo)準(zhǔn)不同可能誤導(dǎo)工程技術(shù)人員對(duì)地基軟土的特性產(chǎn)生誤判，影響到工程地質(zhì)報(bào)告的質(zhì)量。表5為兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)同一軟土的定名情況。

從表5可以看出，標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為“DB/T29-20-2017”的標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為“DB/T 29-247-2017”的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“測(cè)3”土樣的定名分別為“淤泥”和“黏質(zhì)粉土”。

從對(duì)“測(cè)3”土樣的定名結(jié)果來看，兩個(gè)天津市地方標(biāo)準(zhǔn)相互之間也存在差異。

6 結(jié)語

通過以上同類與不同類標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)同一軟土樣品的定名后得出以下結(jié)論：

（1）不同類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟土的分類定名可能存在差異;

（2）同類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟土的分類定名也可能存在差異;

（3）土的分類定名直接影響到工程技術(shù)人員對(duì)地基土層特性的判斷，特別是對(duì)含水率高、孔隙比大的粉土，在采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可能定名為“淤泥”或“淤泥質(zhì)粉土”，而采用另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可能定名為“粉土”，因此，在確定土類劃分、分層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)要特別注意土的分類定名所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，防止由于不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地基土的分類定名的差異而對(duì)土的特性做出錯(cuò)誤判斷。

參考文獻(xiàn)：

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