国内外规范在港口岩土工程勘察中的异同分析

时间:2013-09-21 14:14 来源:发表吧 作者:徐新阳 点击:
  我国在港口岩土工程勘察中总结了相当丰富的经验。随着港口工程海外项目的进一步增多,要求在对国标予以清晰认识的同时,掌握国外相关规范在港口岩土工程勘察方面的不同要求,提高岩土工程勘察质量。
 
  1.国内外规范在颗粒分析试验中的异同分析
 
  在我国现行标准规范《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)当中,对于港口岩土工程勘察作业惹眼,针对粒径在0.075~60.0mm单位以内的土体而言,应当通过筛析法进行土体颗粒的分析工作。具体的操作方法在于:将震筛放置于振筛机上,应用具有不同孔径尺寸大小的筛子,来对待分析样品中的颗粒组成情况进行合理的判定。结合港口工程的建设特点来看,岩土勘察工作中进一步将砂土土体依照粒径大小的不同做出了如下的划分:(1)针对粒径在0.075~0.25mm以内的砂土土体而言,可将其界定为粉细砂;(2)针对粒径在0.25~0.50mm以内的砂土土体而言,可将其界定为中砂;(3)针对粒径在0.50~2.0mm以内的砂土土体而言,可将其界定为粗砂;(4)针对粒径在2.0mm以上的砂土土体而言,可将其界定为砾砂。
 
  从国外相关规范,如英国现行标准规范《MethodsofTestforSoilsforCivilEngineeringPu》(1990版)、以及美国标准规范《StandardTestMethodforParticle-SizeAnalysisofSoils》(1963版)而言,尽管在颗粒分析的试验方法方面完全一致,但对于不同颗粒大小所对应的砂土性质的划分却存在一定的差异性。首先,对于现行英标标准而言,岩土勘察工作中按照砂土土体的粒径大小,具体的划分方式如下所示:(1)针对粒径在0.06~0.2mm以内的砂土土体而言,可将其界定为粉细砂;(2)针对粒径在0.2~0.6mm以内的砂土土体而言,可将其界定为中砂;(3)针对粒径在0.6~2.0mm以内的砂土土体而言,可将其界定为粗砂;(4)针对粒径在2.0~60.0mm以内的砂土土体而言,可将其界定为砾砂(砾砂又可进一步划分为2.0~6.0mm以内粒径的细砾、6.0~20.0mm以内粒径的中砾、以及20.0~60.0mm以内粒径的粗砾)。其次,对于现行美标标准而言,岩土勘察工作中按照砂土土体的粒径大小,具体的划分方式如下所示:(1)针对粒径在0.075~0.425mm以内的砂土土体而言,可将其界定为细砂;(2)针对粒径在0.425~2.0mm以内的砂土土体而言,可将其界定为中砂;(3)针对粒径在2.0~4.75mm以内的砂土土体而言,可将其界定为粗砂;(4)针对粒径在4.75~75.0mm以内的砂土土体而言,可将其界定为砾砂。
 
  结合国内外规范在岩土工程勘察中,对于颗粒粒径划分存在的异同问题,需要认识到的是:在对港口工程岩土勘察原始数据进行分析的过程当中,需要以颗粒分析曲线为依据,提出与之相对应的颗粒含量,并完成试验室定名工作。
 
  2.国内外规范在液限测定试验中的异同分析
 
  在我国现行标准规范《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)当中,对于粒径在0.5mm以内。以及总质量中有机质成分含量在5.0%以内的岩土土体而言,需要通过对圆锥仪法的合理应用,实现对液限的测定工作。在应用圆锥仪法进行液限测定工作的过程当中,对于圆锥仪的基本要求为:76g重量、椎角角度30°。在满足上述要求的基础之上,令圆锥仪下沉17.0mm,此状态下所对应的含水率即为测定数据。结合圆锥仪自身的特点,以及我国数十年以来在港口工程岩土勘察工作中的实际应用情况来看,认为此种液限测定试验方法具有操作简便、可行性高、数据稳定、可靠等方面的优势。因而,有着较为广泛的使用。
 
  从国外相关标准规范,如英国现行标准规范《MethodsofTestforSoilsforCivilEngineeringPu》(1990版)当中,针对粒径在0.425mm以内的土体而言,所采取的液限测定试验方法应当为碟式仪方法。具体的试验操作方法、以及对试验过程中对碟式仪的要求与现行国标完全一致。因此,两种标准下所得出的液限测定结果也完全一致。又如美国现行标准规范《StandardTestMethodsforLiquidLimit,PlasticLimit,andPlasticityIndexofSoils》(2010版)当中,针对粒径在0.425mm以内的土体而言,对于液限的测定可以通过碟式仪、或者是常规圆锥仪的方法加以实施。但,在具体的试验操作过程当中,与现行国标存在一定的差异性。从圆锥仪法的应用角度上来说,对于圆锤仪的基本要求为:80g重量、椎角角度30°。在满足上述要求的基础之上,令圆锥仪下沉20.0mm,此状态下所对应的含水率即为测定数据。
 
  从港口工程岩土勘察作业的实际应用角度上来说,针对现行国家标准还进行了一定程度上的调整与优化。其是按照76g重量、椎角角度30°圆锥仪,在下降10.0mm状态下的含水率进行液限的计算,同时也可完成对具体塑性指数、以及液性指数的计算工作。
 
  3.国内外规范在标准贯入试验中的异同分析
 
  从我国现行针对整个港口行业的标准规范《港口岩土工程勘察规范》(JTS133-1-2010)角度上来看,在标准贯入试验的实施过程当中,对于贯入器的基本规格做出了较为严格的要求:在满足开管长度>500.0mm,外径尺寸>51.0mm,内径尺寸>35.0mm,管靴长度在50.0~76.0mm范围以内的贯入器而言,应当在设定其重量为63.5kg单位的情况下,将其自760.0mm单位以上的高度,采取自由落下的方式下落,在此基础之上,将其击入土体30.0cm厚度,以上状态下的锤击数可直接确定为该试验土层所对应的标贯击数。结合港口工程的特殊性来看,与现行国家标准规范《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)相比,两者之间最大的差异就在于:国标对于刃口单刃厚度的要求设定为1.6mm,而港口行业标准中对于刃口单刃厚度的要求则设定为2.5mm。
 
  从国外相关标准规范,如英国现行标准规范《MethodsofTestforSoilsforCivilEngineeringPu》(1990版)当中,在有关标准贯入试验的规定性条款当中,对于贯入器内径尺寸、以及外径尺寸的要求与港口行业标准完全一致,但同样是在刃口单刃厚度尺寸方面存在差异,仅与现行国家标准一致。同时,对于开管长度的要求在457mm以上,较行业标准更低,在管靴长度方面的要求在75.0mm以上。又如美国现行标准规范《TestMethodforPenetrationTestandSplit-BarrelSamplingofSoils》(1984版)当中,在有关标准贯入试验的规定性条款当中,对于标准贯入试验的实施条件与方法均与我国现行行业标准完全相同。但在有关贯入器尺寸的选取方面,还存在一定的特殊性。具体来说,要求开管长度的取值在457.0~762.0mm范围以内,外径尺寸在50.8mm以上,内径尺寸在34.93以上,管靴长度在25.0~50.0m以内,刃口单刃厚度在2.54mm以上。
 
  基于对以上差异性的分析,在港口工程岩土勘察作业人员对土层分析进行描述的过程当中,需要对各个土层所对应的平均标贯击数进行确定,同时需要在结合相关土工试验参数的基础之上,确保数据的可靠与有效。
 
  4.结束语
 
  本文主要针对国内外规范在颗粒分析试验、液限测定试验、以及标准贯入试验中存在的异同点,希望同行业人员能够在港口岩土工程勘察中引起足够的关注与重视,提高岩土工程勘察工作的整体质量与水平。
 
  参考文献:
 
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  [2]王鸿琼,周得荣.岩土工程勘察土工试验的质量与管理策略[J].价值工程,2013,(18):69-69,70.
 
  [3]曾添华.浅谈岩土工程勘察中常见问题及改进措施[J].科技信息(学术版),2007,(24):571-572.
 
  [4]温文富,王义海,杨旭等.当前岩土工程勘察中的一些问题及改进建议[J].山西建筑,2009,35(7):108-109.

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