不同標準對軟土定名的差異分析

馮建國

摘要：采用塑性指數（IP）和土的天然狀態（e、ω）對軟土進行分類定名是目前常用的方法，工程技術人員可以從土的分類名稱上間接獲得軟土的當前狀態和物理力學特性，因此，準確、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、基礎的處理方案和建設投資等問題。在現有確定軟土分類定名的標準中，主要包含國家標準、行業標準和地方標準。由于各類標準的建立、使用和發展環境不盡相同，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準對軟土分類定名的差異情況，本文選擇了部分標準并通過實際軟土樣品的試驗數據進行了對比分析。

關鍵詞：軟土;塑性指數;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、湖泊等區域，它主要特點是：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）、不均勻性和較強的流變性。一般把這類土定名為：淤泥和淤泥質土，水利標準（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，如果在工程建設過程中對軟土地基不加妥善處理，可能對其上建造的建筑物產生不利影響或影響功能的正常使用，嚴重時甚至可能發生嚴重的工程事故。正是由于上述不利因素，工程技術人員對該類土層尤其關注。因此，軟土的分類定名準確、合理與否會直接影響到軟土土層的劃分、特性的判斷、基礎的處理方案和建設投資等問題。在現有確定軟土分類定名的標準中，主要包含國家標準、行業標準和地方標準。由于各類標準的建立、使用和發展環境不盡相同，也就造成了在軟土的分類定名方面存在不同的差異，如：當采用不同標準時，同一個軟土（物理指標和狀態一樣）可能定出不同的土名，不同的土名可能對應同一個軟土。為了分析和比較不同標準對軟土分類定名的差異，本文選擇了部分標準并通過實際軟土樣品的試驗數據進行了分類定名和對比分析。

2標準的確定

考慮到常用的國標、行標和京津冀地方標準的特點，選擇以下標準分析比較對軟土分類定名的差異。

（1）《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007-2011）

（2）《水閘設計規范》（SL 265-2016）

（3）《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007-2011）

（4）《中小型線狀水利工程地質勘察規范》（DB13/T5354-2021）

（5）《天津市巖土工程勘察規范》（DB/T29-247-2017）

（6）《天津市巖土工程技術規范》（DB/T29-20-2017）

（7）《北京地區建筑地基基礎勘察設計規范》（DBJ11-501-2009）

3 軟土樣品及試驗數據的確定

樣品選自工程實際中采取的鉆孔樣，其獲得試驗數據采用的試驗方法分別為：含水率采用烘干法;顆粒級配采用密度計法和篩析法;界限含水率采用聯合測定法。樣品的基本試驗數據見表1。

4 不同標準在軟土分類定名時存在的差異

不同的標準在對軟弱的地基土定名時，由于各自的規定不同而可能造成對同一軟土的定名產生差異。以下是部分標準對軟土定名的規定，見表2。

從表2可以看出，盡管各標準在定名“淤泥”和“淤泥質土”時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，但對土的類別要求不盡相同，如：有的標準要求土的類別為“黏性土”，而有的標準要求為“黏性土或粉土”。這樣有可能對于同一個粉土樣品，采用一個標準時定名為“淤泥”，而采用另一個標準定名時可能定名為“淤泥質土”，有時甚至可能連“淤泥質土”都定不上。表3為采用不同標準對同一軟土的定名情況一覽表。

從表3可以看出：

（1）土樣編號為“測1”的樣品，由于標準代號為“SL 265-2016”和“DB/T 29-247-2017”的標準規定：當確定“淤泥”和“淤泥質土”時其土質首先必須為“黏性土”，所以，依據該兩個標準對“測1”土樣的定名與土的天然狀態無關，按照塑性指數和表1中的顆粒分析結果分別定名為“壤土”和“黏質粉土”。

（2）標準代號為“DB13/T 5354-2021”標準對軟土沒有規定，所以不考慮土的天然狀態，對“測1”土樣的定名為“粉土”。

（3）標準代號為“GB 50007-2011”標準的規定：“淤泥”的土質應為“黏性土”，“淤泥質土”的土質可以為“黏性土或粉土”，所以對“測1”土樣的定名為“淤泥質粉土”。

（4）標準代號為“DBJ11-501-2009”標準對“淤泥”和“淤泥質土”的土質要求均為“黏性土或粉土”，所以對“測1”土樣的定名為“淤泥”。

從上述標準對“測1”土樣的定名結果看：采用不同的標準可以對同一樣品的定名分別為“粉土”和“淤泥”，從土樣名稱上看確實存在較大的差異。

由于“測2”的樣品為“黏性土”，滿足標準代號分別為“SL 265-2016”、“GB 50007-2011”、“DBJ11-501-2009”對“淤泥”定名的要求，因此，按照這三個標準中的規定，“測2”土樣的定名為“淤泥”。

標準代號為 “DB13/T 5354-2021”對軟土沒有規定而定名為“粉質黏土”。

標準代號為“DB/T 29-247-2017”標準中規定：對于IP<12的低塑性土一般應以顆分定名為準。依據表1中“測2”土樣的顆粒分析試驗結果，該標準對“測2”土樣的定名為“黏質粉土”

從上述標準對“測2”土樣的定名結果看;即便“測2”土樣的IP>10，但是幾個標準的定名結果也存在“淤泥”和“黏質粉土”的差異。

5 同類標準在軟土分類定名時存在的差異

在同類標準中（如：均為同一地方標準），由于設計人員考慮的角度不同或標準制定者（或修訂者）之間溝通不夠，使得同類標準在對同一軟土定名時也產生了差異。表4為兩個天津市地方標準對軟土定名的規定情況一覽表。

從表4可以看出，同為天津市地方標準，標準代號為“DB/T29-20-2017”的標準在定名“淤泥”或“淤泥質土”時要求的土的類別均為“黏性土或粉土”，而標準代號為“DB/T 29-247-2017”要求的土的類別均為“黏性土”。這樣，當粉土滿足淤泥或淤泥質土的天然狀態（e、ω）條件時，由于采用的軟土定名標準不同可能誤導工程技術人員對地基軟土的特性產生誤判，影響到工程地質報告的質量。表5為兩個標準對同一軟土的定名情況。

從表5可以看出，標準代號為“DB/T29-20-2017”的標準和標準代號為“DB/T 29-247-2017”的標準對“測3”土樣的定名分別為“淤泥”和“黏質粉土”。

從對“測3”土樣的定名結果來看，兩個天津市地方標準相互之間也存在差異。

6 結語

通過以上同類與不同類標準分別對同一軟土樣品的定名后得出以下結論：

（1）不同類標準對軟土的分類定名可能存在差異;

（2）同類標準對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人員對地基土層特性的判斷，特別是對含水率高、孔隙比大的粉土，在采用一個標準時可能定名為“淤泥”或“淤泥質粉土”，而采用另一個標準時可能定名為“粉土”，因此，在確定土類劃分、分層統計數據時要特別注意土的分類定名所依據的標準，防止由于不同標準對地基土的分類定名的差異而對土的特性做出錯誤判斷。

參考文獻：

[1]SL 188-2005，堤防工程地質勘察規程[S].

[2]SL 265-2016，水閘設計規范[S].

[3]SL 251-2015，建筑地基基礎設計規范[S].

[4]DB13/T5354-2021，中小型線狀水利工程地質勘察規范[S].

[5]DB/T29-247-2017，天津市巖土工程勘察規范[S].

[6]DB/T29-20-2017，天津市巖土工程技術規范[S].

[7]DBJ11-501-2009，北京地區建筑地基基礎勘察設計規范[S].

[8]化建新，鄭建國，等.工程地質手冊（第五版）[K].北京.中國建筑工業出版社.2018

[9]林在貫，高大釗，等.巖土工程手冊[K].北京.中國建筑工業出版社.1996