用于工程目的进行土壤分类的检验标准

1、编号：D2487-98 ASTM 用于工程目的进行土壤分类的试验标准 美国材料试验协会标准版本用于工程目的进行土壤分类的试验标准（统一土壤分类系统） 翻译时间：2009年6月27号 校对：钱立群 翻译：韩晓敏用于工程目的进行土壤分类的试验标准此标准的固定标号为D2487；此标号后的数字说明出版或修订的年份。此标准已由美国国防部通过1. 范围 1.1该试验描述了用于工程目的进行矿物土壤和有机矿物土壤的分类系统。该系统基于实验室测定的粒径特性，液限和塑性指数且用于对土壤的精确分类。1.2 该系统中的组别标志基于对能通过75毫米筛网的土壤进行实验室检测所得。1.3 作为分类系统,该标准仅限于自然形成

2、的土壤.1.4该标准仅限于进行定性分析1.5该标准是美国材料试验学会出版的统一土壤分类系统.该分类体系基于早在20世纪40年代由A.Casagrande发展的机场分类系统。在美国一些政府机构采用机场系统的修订版本后演变为统一土壤分类系统。1.6该标准无意标榜考虑到所有安全事项及使用。使用该标准的用户有责建立安全健康的试验和使用前的常规局限。1.7 该试验对进行一个或多个特定操作提供一组说明 。该文件不能取代相关培训和经验且不能和专业的判断相联系。该试验的所有方面不一定适应所有情况。美国材料试验学会的该标准不是意在代表或取代完备的专业服务所做出的判断标准。该标准不应在未考虑工程项目所具有的特殊因

3、素的情况下使用。本文件中的“标准”仅指该文件由美国材料试验学会共识的程序所证实。2.参考文献2.1 美国材料试验学会标准3.术语3.1定义-除以下列出的术语外，所有其他术语定义根据术语D653注解4-在美国3英寸（75毫米）标准筛子 停留的颗粒，推荐以下定义：粗砾-能通过12英寸（300毫米）边长的方形筛网且不能通过3英寸（75毫米）的筛网蛮石- 不能通过12英寸（300毫米）边长的方形筛网 3.1.1 砾石- 能通过3英寸（75毫米）边长的筛网且不能通过4号美国标准（4.75毫米）的筛网 ，并细分如下：粗粒 - 能通过3英寸（75毫米）的筛网且不能通过0.75英寸（19毫米）的筛网细粒-能通

4、过0.75英寸（19毫米）的筛网且不能通过4号美国标准（4.75毫米）的筛网3.1.2 沙石-能通过4号美国标准（4.75毫米）的筛网且不能通过200号美国标准（75微米）的筛网 ，并细分如下：粗沙-能通过4号（4.75毫米）的筛网且不能通过10号（2毫米）的筛网中粗纱-能通过10号（2毫米）的筛网且不能通过40号（425微米）的筛网细沙-能通过40号（ 425微米）的筛网且不能通过200号（75微米）的筛网3.1.3黏土-能通过美国标准200号（75微米）的筛网的土壤具有塑性（油灰性物质），有一定的水分且在空气干燥时具备相当的强度。在分类中，黏土是细粒土壤，或土壤中的细粒部分。塑性指数大于等

5、于4，并且塑性指数地块与液体局限比高于或等于“A”3.1.4粉沙-能通过美国标准200号（75微米）的筛网的土壤不具有塑性或塑性很弱，且在空气干燥时不具备相当的强度或强度很弱。在分类中，粉沙是细粒土壤，或土壤中的细粒部分。塑性指数小于等于4，并且塑性指数地块与液体局限比低于或等于“A”3.1.5有机黏土-含有充足能够影响土壤有机物的黏土。在分类中，除非烘干后的液限值小于烘干前液限值的75%，有机黏土归类在黏土中。3.1.6有机粉沙-含有充足能够影响土壤有机物的粉沙。在分类中，除非烘干后的液限值小于烘干前液限值的75%，有机粉沙归类在粉沙中。3.1.7泥炭-在各分解阶段含有植物组织的土壤，通常伴

6、有有机物气味，颜色为灰黑，黑色，海绵似的黏稠度，材质呈现纤维状或不规则状。3.2该标准特定用语的表述3.2.1曲率系数,Cc-比率D30*D30比D10*D60，其中D60， D30 ，D10分别是粒径60，粒径30，和粒径累计分布曲线图的10%细粒部分。3.2.2均匀系数，Cu -D60/ D10，其中D60，D10分别是粒径60和粒径累计分布曲线图的10%细粒部分。4总结4.1同表格1说明，该分类系统将土壤分为三大类：粗粒状的土壤，细粒状的土壤，高有机物土壤。这三大类又细分为15组土壤类别。4.2给予实物观察和实验室检测的表述，土壤的分类根据基本土壤组别，确定组别和名称。流程图1是细粒状的

7、土壤分类，流程图2是粗粒状的土壤分类，用以确定土壤的组别和名称。5意义及使用5.1该标准从地理位置对土壤按实验室测定规定分类用以确定土壤的粒径特征，液限和塑性指数。5.2确定土壤的组别和名称，以及试验D2488所要求的信息可以用来表述土壤用于工程的意义。5.3该分类系统组别的设计跟土壤在工程中的一般现象相关联。该标准为用于工程目的的任何地方或实验室提供了有用的第一步。5.4该标准也可用于进行D248试验的人员培训的指导。5.5当在化石土壤施工时，该标准可以和试验D4083一起使用。6仪器6.1除获取和准备样品，进行实验室规定的检测所需的仪器，还需要一张同表格3类似的塑性表，一张累计的粒径分布曲

8、线图。图标A：土壤分类表7.取样7.1 应根据推荐指南D420或其他可接受程序的一种或多种方法进行取样。7.2在精确的区分中，检测方法所需的取样最低量取决与进行何种实验室检测。倘若仅需分析取样颗粒的尺寸，样品干燥后重量需达到以下要求：粒径最大值 样品尺寸最小值敞开的筛孔 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 若可以实现的话，现场取样应大于所显示量的2到4倍。7.3若必须进行液体和塑性限制的检测，应提供150克至200克比能通过40号筛网更细的土壤。7.4 若现场取样或检测样品小于推荐的最低量，那么在检测报告中应加以说明。8.

9、 泥炭的分类8.1取样主要组成为在各分解阶段含有植物组织的土壤.高有机土壤其材质呈现纤维状或不规则状, 颜色为灰黑，黑色，通常伴有有机物气味 ,归类于泥炭,PT, 并不受以下分类程序的影响.8.2 可参照分类D4427对泥炭进行分类.图表B，FIG.1a有机细质土壤分类流程图（大于等于50%的土壤能通过200号筛网）9. 分类前的准备9.1在根据此标准对土壤分类之前,应确定3英寸（75毫米）材质的粒径及通过40号筛网材质的塑性特征。参见9.8特定要求检测。9.2应按照可接受的标准程序来进行土壤样品的准备，颗粒分布，液限和塑性限制的检测。附录X3和X4给出了用于土壤分类检测中土壤样品的准备的两种

10、程序。附录X3给出的是湿准备方法适用于不会干燥的黏性土壤和有机土壤。9.3根据此标准确定土壤类别时应，应附上所采用准备和检测程序的报告。9.4虽然在某些检测程序中要求做材质比重计的分析来确定粒径分布或其他方面的使用，但在进行土壤分类时不需要比重计分析。9.5 材质比例增加3英寸（75毫米）（干燥后的重量）必须在补充材料中有确定报告。9.6 颗粒的最大尺寸应（测量或估计）在补充材料中有确定报告。9.7 若要求有累计的粒径分布，应使用以下尺寸的筛网（最大的尺寸与最大颗粒的尺寸相当），及其它需要或要求的用以确定粒径分布的筛网：3英寸（75毫米）3/4英寸（19毫米）4号（4.75毫米）10号（2毫米

11、）40号（425微米）200号（75微米）9.8在进行土壤分类检测时要求做如下准备：9.8.1针对细沙含量少于5%的土壤，需碎石粒径的累计分布曲线图，所含碎石要求比能通过200号（75微米）筛网的颗粒粗糙。(A4)9.8.2针对细沙含量在5%到15%之间的土壤，需有如9.8.1表述的粒径累计分布曲线图，还需液限和塑性指数。9.8.2.1 若使用充分的材料不能确定液限和塑性指数，则应按照实践D2488的表述来估测该细沙属于粉沙或黏土，并给予报告。9.8.3针对细沙含量大于15%的土壤，要求确定土壤中细沙，沙石，砾石的含量比例，以及液限和塑性指数。针对细沙含量大于等于90%的土壤，可参考实践D24

12、88的表述来估测，并给予报告。图表C FIG 1b 有机细质土壤分类流程图（大于等于50%的土壤能通过200号筛网）10.初步分类程序10.1若土壤检测样品中干燥后重量的50%能通过200 号（75微米）筛网,则归类为细粒土, 再按第11部分细分.10.2若土壤检测样品中干燥后重量多于50%不能通过200号（75微米）筛网,则归类为粗粒土, 再按第12部分细分.11细粒土分类程序(干燥后重量的50%能通过200 号（75微米）筛网 )11.1 若塑性指数与液限的比较曲线等于或高于“A”，塑性指数大于4，且如同在11.3.2中所确定有机物对液限没有影响，则此土壤归类于非有机黏土。注解6-塑性指数

13、与液限由能通过小于40号（425微米）筛网的材质来确定。11.1.1 若液限低于50，则此土壤归类为贫黏土CL。参见图表3中CL 的表述。11.1.2 若液限等于或大于50，则此土壤归类为贫黏土CH。参见图表3中CH的表述。注解7-倘如液限超过110或塑性指数超过60，图标中两条坐标和“A”线可以延长。11.13 若塑性指数与液限的比较曲线等于或高于“A”，塑性指数范围在4和7之间，则此土壤归类于粉质黏土。参见图表3中CL-ML 的表述。11.2若塑性指数与液限的比较曲线（图表3）低于“A”，塑性指数小于4，且如同在11.3.2中所确定有机物对液限没有影响，则此土壤归类于非有机粉沙。11.2.

14、1若液限低于50，则此土壤归类为粉沙ML。参见图表3中ML 的表述。11.2.2 若液限等于或大于50，则此土壤归类为弹性粉沙MH。参见图表3中MH的表述。11.3 若有机物的含量依照11.3.2的表述足以影响液限，则此土壤归类为有机粉沙或有机黏土。11.3.1若土壤在潮湿，温暖的情况下颜色为黑色且有有机物气味，则应进行第二次液限检测，测所需样品在温度在110+/-5摄氏度的干燥箱内烘干后放置一夜以达到恒温。11.3.2 若土壤在干燥箱内烘干后的液限小于原样品烘干前液限的75%，则此土壤归类为有机粉沙或有机黏土。（参见实践D2217中的程序B）11.3.3若土壤液限（未经干燥箱烘干）低于50%

15、，则此土壤归类为有机粉沙或有机黏土OL。若塑性指数小于4，或塑性指数与液限的比较曲线低于“A”， 则此土壤归类为有机粉沙OL。若塑性指数大于或等于4，或塑性指数与液限的比较曲线等于或高于“A”线， 则此土壤归类为有机黏土OL。参见图表3中OL（或CL-ML）的表述。11.3.4若土壤液限（未经干燥箱烘干）等于或大于50%，则此土壤归类为有机粉沙或有机黏土OH。若塑性指数与液限的比较曲线低于“A”， 则此土壤归类为有机粉沙OH。若塑性指数与液限的比较曲线等于或高于“A”线， 则此土壤归类为有机黏土OH。参见图表3中OH的表述。11.4若检测样品中小于30%但大于等于15%的土壤不能通过200号（

16、75微米）筛网，则应在组别名称中标注“含沙石” 或 “含砾石” 字样（按含量而定）。例如，含沙贫黏土CL；含砾石粉沙ML。若沙石和砾石的含量比例相等，则标注为“含沙石”。11.5若检测样品中大于等于30%的土壤不能通过200号（75微米）筛网，则应在组别名称中标注“沙质” 或 “砾质” 字样。若检测样品中大于等于30%的土壤不能通过200号（75微米）筛网，并且粗粒沙石的比重较大，则标注“沙质”字样。若检测样品中大于等于30%的土壤不能通过200号（75微米）筛网，并且粗粒沙石的比重较大，则标注“砾质”字样。例如，沙质贫黏土CL；砾质粉沙ML。若沙石和砾石的含量比例相等，则标注为“沙质”。图表

17、D FIG 2 粗粒土壤的分类流程图（大于50%的土壤未能通过200号筛网） 12粗粒土分类程序(50%以上的土壤不能通过200 号（75微米）筛网 )12.1若50%以上的粗粒（附加200 号（75微米）筛网）不能通过4号（4.75毫米）筛网，则此土壤归类为砾石。12.2若50%以上的粗粒（附加200 号（75微米）筛网）能通过4号（4.75毫米）筛网，则此土壤归类为沙石。12.3若检测样品中小于等于12%的土壤能通过200号（75微米）筛网，添加粒径的累计分布曲线图,图表4,并按照Eqs1和2的表述来计算曲率系数Cc和均匀系数Cu。 Cu（均匀系数）=D60/D10 （1）Cc（曲率系数）

18、=D30*D30/D10*D60 （2）此处：D10，D30和D60=分别跟10，30，60%相一致的粒径直径。经过粒径尺寸累计分布曲线图表4。注解8-因D10直径分布的需要此曲线可能需延长。12.3.1若检测样品中小于5%的土壤能通过200号（75微米）筛网，其中砾石的均匀系数大于等于4或沙石的均匀系数大于6，且曲率系数小于1.0大于3.0，该土壤属于级配良好的砾石GW或级配良好的沙石SW。12.3.2若检测样品中小于5%的土壤能通过200号（75微米）筛网，且均匀系数和曲率系数都达不到级配良好土壤的标准，该土壤属于级配较差的砾石GP或级配较差的沙石SP。12.4若检测样品中大于等于12%的

19、土壤能通过200号（75微米）筛网，则此土壤为含细沙的粗粒沙石。确定细沙属于粉沙或黏土基于液限和塑性指数比照图表3。（若检测所需材质不充分参照9.8.2.1.）(参见注解6)图表E FIG3塑性图表和FIG 4粒径累计分布图12.4.1若细沙为泥质，其中塑性指数与液限的比较曲线等于或高于“A”线，且塑性指数大于7，则该土壤归类为泥质砾石GC或泥质沙SC。12.4.2若细沙为粉质，其中塑性指数与液限的比较曲线低于“A”线，且塑性指数小于4，则该土壤归类为粉质砾石GM或粉质沙SM。12.4.3若细沙土块为粉质黏土，CL-ML，沙石，砾石或粉泥质沙，SC-SM，则该土壤为粉泥质砾石GC-GM。12.

20、5 若检测样品中大于5%小于12%的土壤能通过200号（75微米）筛网，则用两类标志区分该土壤。12.5.1 第一类组别标志与砾石或沙石中细沙含量少于5%（GW，GP，SW，SP）相一致。第二类组别标志与砾石或沙石中细沙含量大于12%（GC，GM，SC，SM）相一致。12.5.2 组别名称除了和第一组组别标志一致外，还应标注“含沙”或“含黏土”来说明细沙的塑性特征。例如，含黏土的级配良好砾石，GW-GC；含沙的级配较差的沙石SP-SM。（若检测所需材质不充分参照9.8.2.1.）注解9若细沙土块为粉质黏土，CL-ML，则第二类组别标志为GC或SC。例如含有10%细沙的级配较差的沙石，液限为20，塑性指数为6，可分类为含粉质黏土的级配较差的沙石SP-SC。12.6 若样品中的主要成分为沙石或砾石，但