美標在巖土工程勘察中的應用研究

劉亮 吳奇

摘要：隨著國家提倡走出去的戰略下，促使更多的中國企業開拓在境外市場，基礎建設方面機遇最為突出，而基礎建設離不開巖土工程勘察，如何使勘察成果報告更加完美廣泛的為大項目服務，其行業標準的選擇尤其重要。美國標準在全球應用最為廣泛，本文通過美標與國標的對比，主要從勘察報告大綱出發，論述和分析兩者之間的異同之處，并總結如何寫好一個符合美國標準的勘察報告，促使中國企業能夠更好更優質地服務境外勘察項目。

關鍵詞：美標；國標；ASTM；USCS；UBC

為了充分利用美標的作用，我們需通過中美標準的對比，進一步詳細了解二者之間的共同點和差異。本文主要從巖土工程勘察中土的工程分類和描述、常用原位試驗、場地土的分類及地震等級劃分、砂土液化判定等幾方面進行論述和分析。

1、土的工程分類和描述

通常在美標當中根據美國試驗和材料協會（ASTM）標準D2487《土的工程分類的標準試驗方法》和D2488《土的肉眼描述和鑒別實施標準》。在目前工程各領域當中土的統一分類系統（USCS）的標準是最為廣泛應用的。其是根據土的潛在工程性狀進行分類。描述資料有助于評估其工程特性，如剪切強度、壓縮性和滲透性。這些指導不久可用于野外土的鑒定，而且也可以用于在室內或任何地方對土樣進行檢查和描述。國標與美標的土的分類標準與描述可參閱國內學者相關文章，例如馮蓓蕾[7]。相應的美標試驗標準為ASTM D422和D4318。

2、現場勘察與原位試驗

美標勘察中由地質工程師現場控制土層，隨未對孔距嚴格要求，但也需遵循鉆孔深度應當穿越不適宜的地基土層到堅固的地基土層等原則，如表1所示。

中美標準中原位試驗器材、土樣擾動度計算和巖石鉆探RQD值標準都有著細微差異，其中貫入器規格差異見表2所示；標準貫入試驗美標不同之處則需對實測N值進行60%的能量修正，詳細修正參閱D6066，土層中N60各指標對應關系見表3；中美標準統計RQD指標時主要規定需參與統計的巖心長度不同，分別為不小于10cm和10.16cm，其他基本一致；美標中十字板與靜力觸探試驗標準測試方法參照D2573、D2574、D3441及D5778，同時也可參閱文獻[8]中對兩標準的異同闡述。

3、場地土分類及地震作用

場地的土層軟硬程度和覆蓋層厚度，對判定場地土類型具有決定性的影響，從而導致建構筑物對同一地震烈度下的地震響應有較大差別。按國標確定的規則計算覆蓋層厚度可變化， 而UBC97和ASCE 7-10 則考慮相對固定的覆蓋層厚度30m。根據土層的剪切波速劃分的巖土類型見表4（ASCE 7-10）。

5、結語

美標與國標體系不同，通過境外項目可以熟悉掌握美標的相關標準，基本的試驗原理一致，在實施過程中需在試驗方法、數據處理和分析成果時注意兩者之間的異同之處。通過分析巖土工程勘察過程中經常遇到的一些問題及試驗方法（如土的工程分類及描述、現場勘察及常用原位試驗、場地土分類與地震作用、通過SPT判定砂土液化）等方面，總結出了：國標比較詳細、具體、操作性強、偏安全；美標比較具有原則性，工程師有很大的選擇空間以及工程師可根據具體情況來決定試驗方案，在境外項目中美標有著不可比擬的通用性。

參考文獻：

[1]ASTM D422—1963 Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils[S].

[2]ASTM D4318—1998 Standard Test Methods for Liquid Iimit， Plastic Limit， and Plasticity Index of Soils [S].

[3]ASTM D1586—1998 Standard Test Method for Penetration Test and Split-Barrel Sampling of Soils[S].