用于工程目的進(jìn)行土壤分類的檢驗標(biāo)準(zhǔn)

1、編號：D2487-98 ASTM 用于工程目的進(jìn)行土壤分類的試驗標(biāo)準(zhǔn) 美國材料試驗協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)版本用于工程目的進(jìn)行土壤分類的試驗標(biāo)準(zhǔn)（統(tǒng)一土壤分類系統(tǒng)） 翻譯時間：2009年6月27號 校對：錢立群 翻譯：韓曉敏用于工程目的進(jìn)行土壤分類的試驗標(biāo)準(zhǔn)此標(biāo)準(zhǔn)的固定標(biāo)號為D2487；此標(biāo)號后的數(shù)字說明出版或修訂的年份。此標(biāo)準(zhǔn)已由美國國防部通過1. 范圍 1.1該試驗描述了用于工程目的進(jìn)行礦物土壤和有機(jī)礦物土壤的分類系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于實驗室測定的粒徑特性，液限和塑性指數(shù)且用于對土壤的精確分類。1.2 該系統(tǒng)中的組別標(biāo)志基于對能通過75毫米篩網(wǎng)的土壤進(jìn)行實驗室檢測所得。1.3 作為分類系統(tǒng),該標(biāo)準(zhǔn)僅限于自然形成

2、的土壤.1.4該標(biāo)準(zhǔn)僅限于進(jìn)行定性分析1.5該標(biāo)準(zhǔn)是美國材料試驗學(xué)會出版的統(tǒng)一土壤分類系統(tǒng).該分類體系基于早在20世紀(jì)40年代由A.Casagrande發(fā)展的機(jī)場分類系統(tǒng)。在美國一些政府機(jī)構(gòu)采用機(jī)場系統(tǒng)的修訂版本后演變?yōu)榻y(tǒng)一土壤分類系統(tǒng)。1.6該標(biāo)準(zhǔn)無意標(biāo)榜考慮到所有安全事項及使用。使用該標(biāo)準(zhǔn)的用戶有責(zé)建立安全健康的試驗和使用前的常規(guī)局限。1.7 該試驗對進(jìn)行一個或多個特定操作提供一組說明 。該文件不能取代相關(guān)培訓(xùn)和經(jīng)驗且不能和專業(yè)的判斷相聯(lián)系。該試驗的所有方面不一定適應(yīng)所有情況。美國材料試驗學(xué)會的該標(biāo)準(zhǔn)不是意在代表或取代完備的專業(yè)服務(wù)所做出的判斷標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)在未考慮工程項目所具有的特殊因

3、素的情況下使用。本文件中的“標(biāo)準(zhǔn)”僅指該文件由美國材料試驗學(xué)會共識的程序所證實。2.參考文獻(xiàn)2.1 美國材料試驗學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)3.術(shù)語3.1定義-除以下列出的術(shù)語外，所有其他術(shù)語定義根據(jù)術(shù)語D653注解4-在美國3英寸（75毫米）標(biāo)準(zhǔn)篩子 停留的顆粒，推薦以下定義：粗礫-能通過12英寸（300毫米）邊長的方形篩網(wǎng)且不能通過3英寸（75毫米）的篩網(wǎng)蠻石- 不能通過12英寸（300毫米）邊長的方形篩網(wǎng) 3.1.1 礫石- 能通過3英寸（75毫米）邊長的篩網(wǎng)且不能通過4號美國標(biāo)準(zhǔn)（4.75毫米）的篩網(wǎng) ，并細(xì)分如下：粗粒 - 能通過3英寸（75毫米）的篩網(wǎng)且不能通過0.75英寸（19毫米）的篩網(wǎng)細(xì)粒-能通

4、過0.75英寸（19毫米）的篩網(wǎng)且不能通過4號美國標(biāo)準(zhǔn)（4.75毫米）的篩網(wǎng)3.1.2 沙石-能通過4號美國標(biāo)準(zhǔn)（4.75毫米）的篩網(wǎng)且不能通過200號美國標(biāo)準(zhǔn)（75微米）的篩網(wǎng) ，并細(xì)分如下：粗沙-能通過4號（4.75毫米）的篩網(wǎng)且不能通過10號（2毫米）的篩網(wǎng)中粗紗-能通過10號（2毫米）的篩網(wǎng)且不能通過40號（425微米）的篩網(wǎng)細(xì)沙-能通過40號（ 425微米）的篩網(wǎng)且不能通過200號（75微米）的篩網(wǎng)3.1.3黏土-能通過美國標(biāo)準(zhǔn)200號（75微米）的篩網(wǎng)的土壤具有塑性（油灰性物質(zhì)），有一定的水分且在空氣干燥時具備相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。在分類中，黏土是細(xì)粒土壤，或土壤中的細(xì)粒部分。塑性指數(shù)大于等

5、于4，并且塑性指數(shù)地塊與液體局限比高于或等于“A”3.1.4粉沙-能通過美國標(biāo)準(zhǔn)200號（75微米）的篩網(wǎng)的土壤不具有塑性或塑性很弱，且在空氣干燥時不具備相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度或強(qiáng)度很弱。在分類中，粉沙是細(xì)粒土壤，或土壤中的細(xì)粒部分。塑性指數(shù)小于等于4，并且塑性指數(shù)地塊與液體局限比低于或等于“A”3.1.5有機(jī)黏土-含有充足能夠影響土壤有機(jī)物的黏土。在分類中，除非烘干后的液限值小于烘干前液限值的75%，有機(jī)黏土歸類在黏土中。3.1.6有機(jī)粉沙-含有充足能夠影響土壤有機(jī)物的粉沙。在分類中，除非烘干后的液限值小于烘干前液限值的75%，有機(jī)粉沙歸類在粉沙中。3.1.7泥炭-在各分解階段含有植物組織的土壤，通常伴

6、有有機(jī)物氣味，顏色為灰黑，黑色，海綿似的黏稠度，材質(zhì)呈現(xiàn)纖維狀或不規(guī)則狀。3.2該標(biāo)準(zhǔn)特定用語的表述3.2.1曲率系數(shù),Cc-比率D30*D30比D10*D60，其中D60， D30 ，D10分別是粒徑60，粒徑30，和粒徑累計分布曲線圖的10%細(xì)粒部分。3.2.2均勻系數(shù)，Cu -D60/ D10，其中D60，D10分別是粒徑60和粒徑累計分布曲線圖的10%細(xì)粒部分。4總結(jié)4.1同表格1說明，該分類系統(tǒng)將土壤分為三大類：粗粒狀的土壤，細(xì)粒狀的土壤，高有機(jī)物土壤。這三大類又細(xì)分為15組土壤類別。4.2給予實物觀察和實驗室檢測的表述，土壤的分類根據(jù)基本土壤組別，確定組別和名稱。流程圖1是細(xì)粒狀的

7、土壤分類，流程圖2是粗粒狀的土壤分類，用以確定土壤的組別和名稱。5意義及使用5.1該標(biāo)準(zhǔn)從地理位置對土壤按實驗室測定規(guī)定分類用以確定土壤的粒徑特征，液限和塑性指數(shù)。5.2確定土壤的組別和名稱，以及試驗D2488所要求的信息可以用來表述土壤用于工程的意義。5.3該分類系統(tǒng)組別的設(shè)計跟土壤在工程中的一般現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)。該標(biāo)準(zhǔn)為用于工程目的的任何地方或?qū)嶒炇姨峁┝擞杏玫牡谝徊健?.4該標(biāo)準(zhǔn)也可用于進(jìn)行D248試驗的人員培訓(xùn)的指導(dǎo)。5.5當(dāng)在化石土壤施工時，該標(biāo)準(zhǔn)可以和試驗D4083一起使用。6儀器6.1除獲取和準(zhǔn)備樣品，進(jìn)行實驗室規(guī)定的檢測所需的儀器，還需要一張同表格3類似的塑性表，一張累計的粒徑分布曲

8、線圖。圖標(biāo)A：土壤分類表7.取樣7.1 應(yīng)根據(jù)推薦指南D420或其他可接受程序的一種或多種方法進(jìn)行取樣。7.2在精確的區(qū)分中，檢測方法所需的取樣最低量取決與進(jìn)行何種實驗室檢測。倘若僅需分析取樣顆粒的尺寸，樣品干燥后重量需達(dá)到以下要求：粒徑最大值 樣品尺寸最小值敞開的篩孔 干燥后重量4.75毫米 100克9.5毫米 200克19毫米 1千克38.1毫米 8千克75毫米 60千克 若可以實現(xiàn)的話，現(xiàn)場取樣應(yīng)大于所顯示量的2到4倍。7.3若必須進(jìn)行液體和塑性限制的檢測，應(yīng)提供150克至200克比能通過40號篩網(wǎng)更細(xì)的土壤。7.4 若現(xiàn)場取樣或檢測樣品小于推薦的最低量，那么在檢測報告中應(yīng)加以說明。8.

9、 泥炭的分類8.1取樣主要組成為在各分解階段含有植物組織的土壤.高有機(jī)土壤其材質(zhì)呈現(xiàn)纖維狀或不規(guī)則狀, 顏色為灰黑，黑色，通常伴有有機(jī)物氣味 ,歸類于泥炭,PT, 并不受以下分類程序的影響.8.2 可參照分類D4427對泥炭進(jìn)行分類.圖表B，F(xiàn)IG.1a有機(jī)細(xì)質(zhì)土壤分類流程圖（大于等于50%的土壤能通過200號篩網(wǎng)）9. 分類前的準(zhǔn)備9.1在根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)對土壤分類之前,應(yīng)確定3英寸（75毫米）材質(zhì)的粒徑及通過40號篩網(wǎng)材質(zhì)的塑性特征。參見9.8特定要求檢測。9.2應(yīng)按照可接受的標(biāo)準(zhǔn)程序來進(jìn)行土壤樣品的準(zhǔn)備，顆粒分布，液限和塑性限制的檢測。附錄X3和X4給出了用于土壤分類檢測中土壤樣品的準(zhǔn)備的兩種

10、程序。附錄X3給出的是濕準(zhǔn)備方法適用于不會干燥的黏性土壤和有機(jī)土壤。9.3根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)確定土壤類別時應(yīng)，應(yīng)附上所采用準(zhǔn)備和檢測程序的報告。9.4雖然在某些檢測程序中要求做材質(zhì)比重計的分析來確定粒徑分布或其他方面的使用，但在進(jìn)行土壤分類時不需要比重計分析。9.5 材質(zhì)比例增加3英寸（75毫米）（干燥后的重量）必須在補(bǔ)充材料中有確定報告。9.6 顆粒的最大尺寸應(yīng)（測量或估計）在補(bǔ)充材料中有確定報告。9.7 若要求有累計的粒徑分布，應(yīng)使用以下尺寸的篩網(wǎng)（最大的尺寸與最大顆粒的尺寸相當(dāng)），及其它需要或要求的用以確定粒徑分布的篩網(wǎng)：3英寸（75毫米）3/4英寸（19毫米）4號（4.75毫米）10號（2毫米

11、）40號（425微米）200號（75微米）9.8在進(jìn)行土壤分類檢測時要求做如下準(zhǔn)備：9.8.1針對細(xì)沙含量少于5%的土壤，需碎石粒徑的累計分布曲線圖，所含碎石要求比能通過200號（75微米）篩網(wǎng)的顆粒粗糙。(A4)9.8.2針對細(xì)沙含量在5%到15%之間的土壤，需有如9.8.1表述的粒徑累計分布曲線圖，還需液限和塑性指數(shù)。9.8.2.1 若使用充分的材料不能確定液限和塑性指數(shù)，則應(yīng)按照實踐D2488的表述來估測該細(xì)沙屬于粉沙或黏土，并給予報告。9.8.3針對細(xì)沙含量大于15%的土壤，要求確定土壤中細(xì)沙，沙石，礫石的含量比例，以及液限和塑性指數(shù)。針對細(xì)沙含量大于等于90%的土壤，可參考實踐D24

12、88的表述來估測，并給予報告。圖表C FIG 1b 有機(jī)細(xì)質(zhì)土壤分類流程圖（大于等于50%的土壤能通過200號篩網(wǎng)）10.初步分類程序10.1若土壤檢測樣品中干燥后重量的50%能通過200 號（75微米）篩網(wǎng),則歸類為細(xì)粒土, 再按第11部分細(xì)分.10.2若土壤檢測樣品中干燥后重量多于50%不能通過200號（75微米）篩網(wǎng),則歸類為粗粒土, 再按第12部分細(xì)分.11細(xì)粒土分類程序(干燥后重量的50%能通過200 號（75微米）篩網(wǎng) )11.1 若塑性指數(shù)與液限的比較曲線等于或高于“A”，塑性指數(shù)大于4，且如同在11.3.2中所確定有機(jī)物對液限沒有影響，則此土壤歸類于非有機(jī)黏土。注解6-塑性指數(shù)

13、與液限由能通過小于40號（425微米）篩網(wǎng)的材質(zhì)來確定。11.1.1 若液限低于50，則此土壤歸類為貧黏土CL。參見圖表3中CL 的表述。11.1.2 若液限等于或大于50，則此土壤歸類為貧黏土CH。參見圖表3中CH的表述。注解7-倘如液限超過110或塑性指數(shù)超過60，圖標(biāo)中兩條坐標(biāo)和“A”線可以延長。11.13 若塑性指數(shù)與液限的比較曲線等于或高于“A”，塑性指數(shù)范圍在4和7之間，則此土壤歸類于粉質(zhì)黏土。參見圖表3中CL-ML 的表述。11.2若塑性指數(shù)與液限的比較曲線（圖表3）低于“A”，塑性指數(shù)小于4，且如同在11.3.2中所確定有機(jī)物對液限沒有影響，則此土壤歸類于非有機(jī)粉沙。11.2.

14、1若液限低于50，則此土壤歸類為粉沙ML。參見圖表3中ML 的表述。11.2.2 若液限等于或大于50，則此土壤歸類為彈性粉沙MH。參見圖表3中MH的表述。11.3 若有機(jī)物的含量依照11.3.2的表述足以影響液限，則此土壤歸類為有機(jī)粉沙或有機(jī)黏土。11.3.1若土壤在潮濕，溫暖的情況下顏色為黑色且有有機(jī)物氣味，則應(yīng)進(jìn)行第二次液限檢測，測所需樣品在溫度在110+/-5攝氏度的干燥箱內(nèi)烘干后放置一夜以達(dá)到恒溫。11.3.2 若土壤在干燥箱內(nèi)烘干后的液限小于原樣品烘干前液限的75%，則此土壤歸類為有機(jī)粉沙或有機(jī)黏土。（參見實踐D2217中的程序B）11.3.3若土壤液限（未經(jīng)干燥箱烘干）低于50%

15、，則此土壤歸類為有機(jī)粉沙或有機(jī)黏土OL。若塑性指數(shù)小于4，或塑性指數(shù)與液限的比較曲線低于“A”， 則此土壤歸類為有機(jī)粉沙OL。若塑性指數(shù)大于或等于4，或塑性指數(shù)與液限的比較曲線等于或高于“A”線， 則此土壤歸類為有機(jī)黏土OL。參見圖表3中OL（或CL-ML）的表述。11.3.4若土壤液限（未經(jīng)干燥箱烘干）等于或大于50%，則此土壤歸類為有機(jī)粉沙或有機(jī)黏土OH。若塑性指數(shù)與液限的比較曲線低于“A”， 則此土壤歸類為有機(jī)粉沙OH。若塑性指數(shù)與液限的比較曲線等于或高于“A”線， 則此土壤歸類為有機(jī)黏土OH。參見圖表3中OH的表述。11.4若檢測樣品中小于30%但大于等于15%的土壤不能通過200號（

16、75微米）篩網(wǎng)，則應(yīng)在組別名稱中標(biāo)注“含沙石” 或 “含礫石” 字樣（按含量而定）。例如，含沙貧黏土CL；含礫石粉沙ML。若沙石和礫石的含量比例相等，則標(biāo)注為“含沙石”。11.5若檢測樣品中大于等于30%的土壤不能通過200號（75微米）篩網(wǎng)，則應(yīng)在組別名稱中標(biāo)注“沙質(zhì)” 或 “礫質(zhì)” 字樣。若檢測樣品中大于等于30%的土壤不能通過200號（75微米）篩網(wǎng)，并且粗粒沙石的比重較大，則標(biāo)注“沙質(zhì)”字樣。若檢測樣品中大于等于30%的土壤不能通過200號（75微米）篩網(wǎng)，并且粗粒沙石的比重較大，則標(biāo)注“礫質(zhì)”字樣。例如，沙質(zhì)貧黏土CL；礫質(zhì)粉沙ML。若沙石和礫石的含量比例相等，則標(biāo)注為“沙質(zhì)”。圖表

17、D FIG 2 粗粒土壤的分類流程圖（大于50%的土壤未能通過200號篩網(wǎng)） 12粗粒土分類程序(50%以上的土壤不能通過200 號（75微米）篩網(wǎng) )12.1若50%以上的粗粒（附加200 號（75微米）篩網(wǎng)）不能通過4號（4.75毫米）篩網(wǎng)，則此土壤歸類為礫石。12.2若50%以上的粗粒（附加200 號（75微米）篩網(wǎng)）能通過4號（4.75毫米）篩網(wǎng)，則此土壤歸類為沙石。12.3若檢測樣品中小于等于12%的土壤能通過200號（75微米）篩網(wǎng)，添加粒徑的累計分布曲線圖,圖表4,并按照Eqs1和2的表述來計算曲率系數(shù)Cc和均勻系數(shù)Cu。 Cu（均勻系數(shù)）=D60/D10 （1）Cc（曲率系數(shù)）

18、=D30*D30/D10*D60 （2）此處：D10，D30和D60=分別跟10，30，60%相一致的粒徑直徑。經(jīng)過粒徑尺寸累計分布曲線圖表4。注解8-因D10直徑分布的需要此曲線可能需延長。12.3.1若檢測樣品中小于5%的土壤能通過200號（75微米）篩網(wǎng)，其中礫石的均勻系數(shù)大于等于4或沙石的均勻系數(shù)大于6，且曲率系數(shù)小于1.0大于3.0，該土壤屬于級配良好的礫石GW或級配良好的沙石SW。12.3.2若檢測樣品中小于5%的土壤能通過200號（75微米）篩網(wǎng)，且均勻系數(shù)和曲率系數(shù)都達(dá)不到級配良好土壤的標(biāo)準(zhǔn)，該土壤屬于級配較差的礫石GP或級配較差的沙石SP。12.4若檢測樣品中大于等于12%的

19、土壤能通過200號（75微米）篩網(wǎng)，則此土壤為含細(xì)沙的粗粒沙石。確定細(xì)沙屬于粉沙或黏土基于液限和塑性指數(shù)比照圖表3。（若檢測所需材質(zhì)不充分參照9.8.2.1.）(參見注解6)圖表E FIG3塑性圖表和FIG 4粒徑累計分布圖12.4.1若細(xì)沙為泥質(zhì)，其中塑性指數(shù)與液限的比較曲線等于或高于“A”線，且塑性指數(shù)大于7，則該土壤歸類為泥質(zhì)礫石GC或泥質(zhì)沙SC。12.4.2若細(xì)沙為粉質(zhì)，其中塑性指數(shù)與液限的比較曲線低于“A”線，且塑性指數(shù)小于4，則該土壤歸類為粉質(zhì)礫石GM或粉質(zhì)沙SM。12.4.3若細(xì)沙土塊為粉質(zhì)黏土，CL-ML，沙石，礫石或粉泥質(zhì)沙，SC-SM，則該土壤為粉泥質(zhì)礫石GC-GM。12.

20、5 若檢測樣品中大于5%小于12%的土壤能通過200號（75微米）篩網(wǎng)，則用兩類標(biāo)志區(qū)分該土壤。12.5.1 第一類組別標(biāo)志與礫石或沙石中細(xì)沙含量少于5%（GW，GP，SW，SP）相一致。第二類組別標(biāo)志與礫石或沙石中細(xì)沙含量大于12%（GC，GM，SC，SM）相一致。12.5.2 組別名稱除了和第一組組別標(biāo)志一致外，還應(yīng)標(biāo)注“含沙”或“含黏土”來說明細(xì)沙的塑性特征。例如，含黏土的級配良好礫石，GW-GC；含沙的級配較差的沙石SP-SM。（若檢測所需材質(zhì)不充分參照9.8.2.1.）注解9若細(xì)沙土塊為粉質(zhì)黏土，CL-ML，則第二類組別標(biāo)志為GC或SC。例如含有10%細(xì)沙的級配較差的沙石，液限為20，塑性指數(shù)為6，可分類為含粉質(zhì)黏土的級配較差的沙石SP-SC。12.6 若樣品中的主要成分為沙石或礫石，但