国内外规范在港口岩土工程勘察中的异同点分析

2020-03-07朱建伟胡庆国中交第一航务工程勘察设计研究院有限公司

珠江水运 2020年1期

朱建伟胡庆国中交第一航务工程勘察设计研究院有限公司

近年来，随着经济增长速度的日益加快，各行各业都得到了大力的发展，我国港口市场也在引领时代潮流，走发展之路。然而纵观国内港口市场不难发现大都已被开发，因此将市场转向国外则是必然趋势。在开展国外港口岩土工程勘察中，若完全采纳国内的规范，则很难满足实际所需，也会给勘察工作造成诸多影响，因此应结合工程实际，将国内现行规范与国际上通用的规范有机结合。通过对国内外规范在港口岩土工程勘查中异同点问题的深入分析，对两者之间的异同点进行总结归类，以确保港口岩土工程勘察工作的顺利开展。

1.国内岩土工程勘察报告特点分析

一般情况下，国内岩土工程勘察所出示的相关地质报告可以作为设计中的直接参数指标使用，即将所获取到的数据资料与分析一并进行。然而国外项目对比国内却有所差异，其通常将地质勘查资料划分成两个部分：（1）事实报告，事实报告中的内容比较全面，大都是勘察中的一些原始数据内容，比如室内外的试验资料、现场钻孔与取样等数据资料；（2）解释报告，解释报告是将事实报告中所列出的资料进行收集整理，结合现场地质状况进行针对性的描述，按照室内外土层统计试验指标，明确各岩土层的设计参数。值得注意的是，在进行数据分析过程中，应确保所获取的每个参数都具有一定的依据性，不能照搬照抄，要综合考虑地质、勘察等专业知识，再根据过往总结的经验，才可保证其地质指标的可靠性、全理性。

表1 国内外港口岩土工程勘察规范将砂土分类其粒径规格

2.国内外规范在颗粒分析试验中的异同分析

我国现行的标准规范中，对于粒径在0.6mm以内或是0.075mm以上的土可使用筛析法进行归类。筛析法中所使用到的设备是振筛机，振筛机上不同尺寸的筛子可以过滤不同颗粒的砂土。表1为国内外砂土分类粒径规格。

对粒径小于0.075mm的土我国主要采取的是密度计法进行划分，粉径的粒径根据移液管中悬液的体积得出；美国标准是使用密度法计算出小颗粒粒径；在算法上英国与我国所采纳的标准相同，不同点主要表现在量纲上，采用移液法计算出小颗粒粒径，即粗粉粒径＜0.002mm、中粉粒径在0.02～0.06mm、细粉粒径在0.006～0.020mm、黏粒粒径在0.002～0.006mm。

各颗粒区间的颗粒含量可通过制作颗粒分析曲线图清楚地表明，将所制作的颗粒分析曲线图与相关标准颗粒图进行比对分析，并根据所属的范围进行命名。

3.国内外规范在界限含水率试验中的异同分析

3.1 液限测定试验

我国现行标准规范中，对于粒径小于0.5mm以及有机质含量小于试样总质量5%的土采用的是塑限联合测定仪法进行试验，液限标准为锥角30°的76g圆锥下沉17mm时的含水率。通常采用的是圆锥仪与蝶式仪两种方式进行测定，圆锥仪的精确度较高。美标中针对粒径小于0.425mm的土主要采取的是蝶式仪法进行测定。英标中对于小于0.425mm的土有两种测定方式可供选择，一种是圆锥仪，其规格是锥角为30°的80g圆锥，将其下沉20mm处所对应的的含水率定为液限值；另一种是蝶式仪，蝶式仪的规格同我国现行标准规范中的相同。蝶式仪与圆锥仪法测定限值的换算关系如下式：

式（1）中：′Lw 代表的含义是采用蝶式仪所测定出土的液限（%）；表示采用圆锥仪测定出土的液限（%）。

3.2 国内外规范在塑限测定试验

在塑限测定试验过程中，选用不同的仪器所采取的测定方法也存在一定差异，使用圆锥仪测定76g圆锥下沉2mm时的含水率定为塑限，而使用滚搓法测定塑限时，必须滚搓8～10g的试样，当土条出现裂缝并开始断裂时则表明塑限含水率满足要求。美标的滚搓法在测定时需从总量中取出6g作为试验内容，将其搓成直径为3.2mm的土条，经过平行测定后得出塑限值。英标中搓条法的使用规则同我国现行标准规范中的要求一致。在实际使用中，蝶式仪或圆锥仪可与搓条法配合使用完成液限测定工作。

3.3 国内外规范在标准贯入试验中的异同分析

我国港口行业规范在标准贯入试验中所使用到的贯入器规格为：刃口单刃厚度为2.5mm、角度为18°～20°，管靴长度为50～76mm、开管长度≥500mm，贯入器的外径为51mm，内径为35mm。标准贯入试验操作流程为：将标准贯入器击入土中30cm厚度时计算出锤击数，即可得出标贯击数，记为N。美标的试验方法是让重量为63.5kg落锤自动从高度为760mm处下落，操作方式同我国标准相同，只是在贯入器尺寸的选择上存在一定的差异。英标试验方法以及贯入器的内外径尺寸均与我国标准相同，不同的是贯入器的开管长度＞457mm，管靴长度为75mm。

我国与英国在不同土类标贯击数的规定上存在差异，我国黏性土天然状态与标贯击数等力学指标的关系如表2所示。

表2 黏性土天然状态与标贯击数等力学指标的关系

而国内外砂性土密实度与标贯击数的关系为：（1）国内港口：砂性土的密实度不同，其标贯击数也是不尽相同的，标贯击数为0～10对应的状态为密实度松散；标贯击数为10～15对应的状态为密实度稍密；标贯击数为15～30对应的状态为密实度中密；标贯击数为30～50对应的状态为密实度密实；标贯击数＞50对应的状态为密实度极密实；（2）英标：标贯击数为0～4对应的状态为密实度松散；标贯击数为4～10对应的状态为密实度稍密；标贯击数为10～30对应的状态为密实度中密；标贯击N为30～50对应的状态为密实度密实；标贯击数＞50对应的状态为密实度极密实。

美标中提到N60的概念，通过对实测的标贯击数进行修正最终得出标准化的N60值，即N现场×E现场=N60×E60。N60补偿了现场标贯的锤击效率变化，增强了勘察的精确度。

4.国内外规范在其它现场试验中的异同分析

在十字板试验以及静力触探等试验中，国内外标准之间也是有差异的。我国港口规范中给出两种规格尺寸的十字板：一种是50mm×100mm×2mm(宽×高×厚)；另一种是75mm×150mm×3mm。径高比为1：2，十字板厚度为2～3mm。我国标准中规定静力触探试验的探头规格有重量锥头直径，即43.7mm、35.7mm。美标则给出四种规格尺寸的十字板，径高比与我国标准规定的相同，均为1：2。美标所提供的锥头直径为35.7mm，尺寸与我国相同。英标中也给出了两种规格尺寸的十字板，一种是75mm×150mm；另一种是50mm×100mm两种规格，英标中锥头直径遵循国际通用尺寸，即35.7mm。尽管各个国家在设备型号的选择上不尽相同，但十字板与静探仪计算方法却是相同的，可参照相应的力学参数。