中、法岩土规范岩土体分类对比分析

张　青　宇

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都　610072)



中、法岩土规范岩土体分类对比分析

张青宇

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都610072)

选取法国规范中的NFP94-401-1(2004)、XPP94-011(1999)和中国规范中的《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、《工程岩体分级标准》(GB50218-94)进行岩土体划分的对比分析，得出两国规范对其划分的不同之处。通过对比分析得出：岩土体分类方面各有5处不同。岩体方面的不同主要有：岩石描述、岩石硬度程度、岩体厚度、岩体结构、风化；土体方面主要不同有：土的分类、颗粒级配、有机物含量、密实度、黏性土软硬状态。

中国规范;法国规范;岩体;土体

0　前　　言

随着中国加入WTO，中国与其他国家的经贸往来不断日趋频繁。许多企业也开始发展“走出去”的企业发展战略，积极寻求海外发展市场， 在国外进行工程勘察、工程建设。在勘察过程中，国内外的岩土勘察规范内容都存在着差异，如何达到勘察目的，顺利的完成勘察任务且满足业主、监理的要求，是地勘企业面临的问题之一。本文对中、法规范对土的物理性质、分类及相应的试验进行比较分析，对今后的国外岩土勘察具有一定的现实意义。

1　中、法规范对比分析

1.1对比规范的选取

法国规范(NF)是由行业标准化局或AFNOR设立的技术委员会制定的。各行业的标准化局是由标准化专员在征求各方面意见后，经政府有关部门批准而设立的。NF分为正式标准(HOM)、试行标准(EXP)和标准化参考文献(RE)4个种类。截至1998年已经有19 500个NF标准，包含部分设计、实验和施工标准，主要应用在法国及其非洲法语区国家。

中国规范(Chinacode,简称CC)是由中华人民共和国建设部、交通运输部、国家质量监督检验检疫总局等部门发布，目前主要分为三大类：国家标准(GB)、行业标准(TB)及地方标准(DB)。

本文选取《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、《工程岩体分级标准》(GB50218-94)与法国规范[NFP94-401-1(2004)、XPP94-011(1999)]进行比较。

1.2规范对比分析

1.2.1岩体勘察中的不同

1.2.1.1岩石描述的不同

NFP94-401-1规定岩石的命名根据：形成模式、结构、颗粒的尺寸、矿物质组成、孔隙度。岩石材料的说明包括：颜色、粒度、母岩、蚀变和风化效应、碳酸盐含量、岩石材料的稳定性、单轴抗压强度。我国《岩土工程勘察规范》岩石的描述包括地质年代、地质名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造和岩石质量指标RQD。具体描述见表1。

表1　中、法规范对岩石的描述

通过表1比较可以发现，中、法规范在岩石描述过程中，存在很大的不同。法国规范中规定的粒度、碳酸盐含量、岩石材料的稳定性、单轴抗压强度在中国规范中没有要求，而中国规范中规定的地质年代、地质名称、结构、构造及岩石质量指标RQD在法国规范中没有要求。因此在做国际工程中，要引起足够的注意。

同时，在现场对岩石硬度程度的划分过程中也存在着较大的区别，详见表2。

表2　中、法规范现场岩石硬度程度的划分对比

通过表2可知：

(1)法国规范把岩石硬度程度分为7类，中国规范则划分为5类;

(2)在硬度划分区间的现场描述存在差别：法国规范侧重描述大拇指、小刀、地质锤作用后岩石所变现的状态；而中国规范侧重地质锤对岩石作用后的声音、手感以及浸水后岩石的表现。

1.2.1.2岩体描述的不同

法国规范NFP94-401-1(2004)规定岩体的描述包括：岩石类型、结构、非连续性、蚀变、地下水；中国规范GB50021-2001规定岩体的描述包括：结构面、结构体、岩层厚度和结构面类型。综合比较，主要有以下三种不同：

(1)岩体厚度的不同。在岩土厚度的描述中，NFP94-401-1规定岩层厚度分为7种类型，而GB50021-2001规定岩体厚度分为4种，详见表3。

由表3可知：

a.法国规范对岩体单层厚度小于0.6 m岩层分成了5层，划分数值区间较小；大于0.6 m的划成了2层，划分数值区间较大。中国规范以1 m、0.5 m、0.1 m进行区间划分，划分区间相对较均匀。

b.中、法规范规定的相同厚度分类的区间数值相差较大，特别是中等厚度以上的分类的上区间数值。如法国规范规定厚层分类的单层厚度上限值为2 m，而中国规范规定为1 m。

表3　中、法规范对岩体厚度的描述

(2)岩体结构的不同。NFP94-401-1规定在岩体结构描述过程中，先确定岩体属于哪种类型的岩体，是沉积岩、变质岩、还是岩浆岩。然后按照不同的类型的岩体再描述岩体属于哪种结构。而GB50021-2001规定岩体结构描述只是根据岩体地质类型确定。两者不同见表4。

(3)岩体的蚀变与风化。在NFP94-401-1规范中对岩体进行了风化方面的规定，每种风化程度对应相应的岩体描述与等级划分。而中国的GB50218-94规范中对岩体进行了风化程度的划分，每种风化程度对应相应的风化特征与风化程度参数系数，详见表5。

表4　中、法规范对岩体结构的描述

表5　中、法规范岩体蚀变与风化对比

从表5可以看出，中、法规范对岩体风化程度的划分基本相同，但是我国规范用波速比和风化系数对岩体风化程度判断提供了更加准确的依据。

1.2.2土体勘察中的不同

土的划分标准，都是注重土的天然结构特性和强度，并始终与土的主要工程特性和强度特征密切联系。因此，中、法两国规范对土的划分标准基本相同。但在中、法规范对比中可以发现，关于土的规定也存在着明显的不同。主要有以下几点：

(1)土的分类。法国规范[XPP94-011(1999)]规定土的名称是按照土的粒度进行分类的；中国规范(GB50021-2001)是按照土的颗粒级配(粒度成分)和塑性指数进行分类。两者的不同详见表6。

表6中、法规范对土的分类

从表6可以知道，法国规范对土的分类没有考虑级配、塑性等方面；而中国规范不仅考虑颗粒尺寸，而且还考虑了颗粒级配、塑性等方面。

(2)颗粒级配的不同。法国规范[XPP94-011(1999)]粒度分布是由不均匀系数Cu和曲度系数Cc决定的，详见表7。

表7　根据不均匀系数和曲率系数表示粒度

我国的规范(GB50021-2001)规定砾类土和砂类土同时满足Cu≥5和Cc=1～3两个条件时才认为是良好级配砾或良好级配砂；而法国规范[XPP94-011(1999)]把砾石和砂规定Cu数值和国内规范有所不同，在应用时要引起注意。

(3)有机物含量分类不同。中、法规范都根据有机物含量对土进行分类，但是又所有不同，详见表8。

表8　中、法规范土按有机物含量分类对比

通过表8比较可知：中、法规范都把含有机物的土分成4类土，但是每类土根据有机物含量确定的区间不同。如法国规范把高含量有机物土的划分区间为有机物含量大于30%，而中国规范规定泥炭土的有机物含量为大于60%。

(4)密实度划分不同。法国规范[XPP94-011(1999)]对砂土密实度的划分根据密实度指数ID、旁压极限压力PI、贯入仪测量的最大静阻力qc、标贯试验撞击数N进行确定；而我国规范(GB50021-2001)则根据标贯试验撞击数进行确定。中、法规范确定砂土密实度对比情况见表9。

表9　中、法规范按标贯试验撞击数N划分砂土密实度

由表9可以看出：

a.法国规范对砂土密实度划分成5种状态，而中国规范对砂土密实度划分成4种状态；

b.同时也可以看出，即使规定的砂土状态相同或类似，划分的区间也存在很大的不同，如同在中等密实状态，法国规范规定N值在10～30之间，而中国规范规定N值在15～30之间；

c.法国规范对N值大于30和小于10时进行了再分，而中国规范则没有再进行细分。

d.法国规范对N值在10～30区间范围内只分为一种状态，即中等坚实；而中国规范在这个区间内把砂土分为两种状态，即稍密和中密。

(5)黏性土软硬状态划分不同。黏性土根据液限指数数值IL划分软硬状态。中、法两国规范计算液性指数都是黏性土天然含水量和塑限差值与塑性指数之比。但是两国规范对黏土根据液性指数划分软硬状态有所区别，详见表10。

表10　中、法规范黏土状态划分对比

通过表10可知：

a.法国规范把黏土的软硬状态分为6种，而中国规范把黏土的软硬状态分为5种;

b.法国规范把黏土液性指数在0.25～0.75区间分为两种状态，分为硬和软；而中国规范则只定为一种状态，即可塑状态。

2　结　　论

通过对中、法规范岩土体分类对比分析可以得出：

(1)中、法规范对岩石的描述既有相同之处又有不同之处。法国规范对现场岩石的硬度程度划分为7类，而中国规范划分为5类；法国规范对岩体厚度分为7类，中国规范分为4类；法国规范对岩体结构的描述较复杂，分完岩体类别后再进行岩体结构的描述，而中国规范根据地质结构类型进行直接分类；中、法规范都对岩体风化进行了划分，但中国规范用波速比和风化系数进行了量化。

(2)法国规范对土的分类是根据土的粒度进行分类，中国规范根据土的颗粒级配和塑性指数进行分类；法国规范对土的颗粒级配的确定是先确定砾石和砂，然后再根据不均匀系数和曲率系数进行划分，而中国规范是直接根据不均匀系数和曲率系数进行确定，同时两国规范的划分区间也存在差异；中、法两国规范对有机土划分都为4种，但是划分的区间有所不同；法规规范对土的密实度分为5类，而中国规范分为4类；法国规范对黏土的软硬状态分为6类，而中国规范分为5类。

[1]Association Francaise de Normalisation. NFP94-401-1(2004) [S].2004.

[2]Association Francaise de Normalisation. XPP94-011(1999) [S].1999.

[3]中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.岩土工程勘察规范(GB50021-2001)[S].2009.

[4]国家技术监督局、中华人民共和国建设部.工程岩体分级标准((GB50218-94)[S].1995.

2016-03-07

张青宇(1982-)，男，吉林双辽市人,硕士，工程师，从事水电工程地质勘测工作。

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1003-9805(2016)03-0065-04