美标在岩土工程勘察中的应用研究

刘亮 吴奇

摘要：随着国家提倡走出去的战略下，促使更多的中国企业开拓在境外市场，基础建设方面机遇最为突出，而基础建设离不开岩土工程勘察，如何使勘察成果报告更加完美广泛的为大项目服务，其行业标准的选择尤其重要。美国标准在全球应用最为广泛，本文通过美标与国标的对比，主要从勘察报告大纲出发，论述和分析两者之间的异同之处，并总结如何写好一个符合美国标准的勘察报告，促使中国企业能够更好更优质地服务境外勘察项目。

关键词：美标；国标；ASTM；USCS；UBC

为了充分利用美标的作用，我们需通过中美标准的对比，进一步详细了解二者之间的共同点和差异。本文主要从岩土工程勘察中土的工程分类和描述、常用原位试验、场地土的分类及地震等级划分、砂土液化判定等几方面进行论述和分析。

1、土的工程分类和描述

通常在美标当中根据美国试验和材料协会（ASTM）标准D2487《土的工程分类的标准试验方法》和D2488《土的肉眼描述和鉴别实施标准》。在目前工程各领域当中土的统一分类系统（USCS）的标准是最为广泛应用的。其是根据土的潜在工程性状进行分类。描述资料有助于评估其工程特性，如剪切强度、压缩性和渗透性。这些指导不久可用于野外土的鉴定，而且也可以用于在室内或任何地方对土样进行检查和描述。国标与美标的土的分类标准与描述可参阅国内学者相关文章，例如冯蓓蕾[7]。相应的美标试验标准为ASTM D422和D4318。

2、现场勘察与原位试验

美标勘察中由地质工程师现场控制土层，随未对孔距严格要求，但也需遵循钻孔深度应当穿越不适宜的地基土层到坚固的地基土层等原则，如表1所示。

中美标准中原位试验器材、土样扰动度计算和岩石钻探RQD值标准都有着细微差异，其中贯入器规格差异见表2所示；标准贯入试验美标不同之处则需对实测N值进行60%的能量修正，详细修正参阅D6066，土层中N60各指标对应关系见表3；中美标准统计RQD指标时主要规定需参与统计的岩心长度不同，分别为不小于10cm和10.16cm，其他基本一致；美标中十字板与静力触探试验标准测试方法参照D2573、D2574、D3441及D5778，同時也可参阅文献[8]中对两标准的异同阐述。

3、场地土分类及地震作用

场地的土层软硬程度和覆盖层厚度，对判定场地土类型具有决定性的影响，从而导致建构筑物对同一地震烈度下的地震响应有较大差别。按国标确定的规则计算覆盖层厚度可变化， 而UBC97和ASCE 7-10 则考虑相对固定的覆盖层厚度30m。根据土层的剪切波速划分的岩土类型见表4（ASCE 7-10）。

5、结语

美标与国标体系不同，通过境外项目可以熟悉掌握美标的相关标准，基本的试验原理一致，在实施过程中需在试验方法、数据处理和分析成果时注意两者之间的异同之处。通过分析岩土工程勘察过程中经常遇到的一些问题及试验方法（如土的工程分类及描述、现场勘察及常用原位试验、场地土分类与地震作用、通过SPT判定砂土液化）等方面，总结出了：国标比较详细、具体、操作性强、偏安全；美标比较具有原则性，工程师有很大的选择空间以及工程师可根据具体情况来决定试验方案，在境外项目中美标有着不可比拟的通用性。

参考文献：

[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].