一、工作簡(jiǎn)況

1任務(wù)來源

2022年1月，中國水利學(xué)會(huì)根據(jù)《中國水利學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦

法》相關(guān)規(guī)定，經(jīng)過立項(xiàng)論證，公示后以《關(guān)于批準(zhǔn)《水利水電工程

水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)規(guī)范》等7項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)的通知》（水學(xué)〔2022〕

02號(hào)）批準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。

本標(biāo)準(zhǔn)的主編單位為中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，參編

單位為四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司和江河工程檢驗(yàn)檢

測(cè)有限公司。

2任務(wù)背景

土的分散性是決定土料能否用于工程的重要因素，是土壩穩(wěn)定性

評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，在《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274-2020）、《提

防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（SL188-2005）、《水利水電工程天然建筑材

料勘察規(guī)程》（SL251-2015）和《水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》

（NB/T10235-2019）等多種類型勘察設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)范中均對(duì)其有明確

的要求，然而現(xiàn)階段我國還沒有較為完整和系統(tǒng)的土的分散性試驗(yàn)方

法標(biāo)準(zhǔn)，沒有明確的試驗(yàn)方法和步驟，很難形成具有權(quán)威性和統(tǒng)用性

的試驗(yàn)結(jié)論。故我們計(jì)劃在借鑒國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，通過對(duì)實(shí)

際工程的土料進(jìn)行分散性試驗(yàn)研究和分析，編制本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

了雙密度計(jì)法、針孔法、土塊法、孔隙水陽離子法四種土的分散性試

驗(yàn)方法和判別方法。

2主要工作過程

2

（1）立項(xiàng)啟動(dòng)

標(biāo)準(zhǔn)編制任務(wù)下達(dá)后，2021年9月初成立標(biāo)準(zhǔn)編制組，正式啟動(dòng)

《土的分散性判別試驗(yàn)規(guī)程》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的研制工作。充分收集和整理

我國現(xiàn)有土的分散性試樣方法和判別方法相關(guān)資料，經(jīng)編制組研討后，

初步確定了標(biāo)準(zhǔn)框架及結(jié)構(gòu)。

（2）起草階段

1）搜集國內(nèi)外相關(guān)規(guī)程規(guī)范如《水利水電工程天然建筑材料

勘察規(guī)程》SL251-2015、《水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》NB/T

10235-2019、《土工試驗(yàn)規(guī)程》YS/T5225-2016、ASTMD4221、

ASTMD6572、ASTMD4647、《分散性土研究》潘恒輝、孔令偉

著中國水利水電出版社等，對(duì)分散性試驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容作出歸納整理。

2）結(jié)合《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123-2019相關(guān)試驗(yàn)要求

制定雙密度計(jì)試驗(yàn)、針孔試驗(yàn)、土塊試驗(yàn)、孔隙水陽離子試驗(yàn)四

種試驗(yàn)具體試驗(yàn)方法。

3）依照制定的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)成果進(jìn)行歸納整理，

并對(duì)試驗(yàn)過程中遇到的問題進(jìn)行分析研究，提出優(yōu)化方法并進(jìn)行

驗(yàn)證。

4）結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納合適的分散性綜合評(píng)價(jià)方法。

5）編制《土的分散性判別試驗(yàn)規(guī)程》初稿。

6）2022年1月《土的分散性判別試驗(yàn)規(guī)程》通過水利學(xué)會(huì)立

項(xiàng)審批。

（3）形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

3

針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容，標(biāo)準(zhǔn)編制組組織召開多次內(nèi)部討論會(huì)

議，增加比對(duì)試驗(yàn)，結(jié)合《土的分散性試驗(yàn)規(guī)程》立項(xiàng)論證會(huì)專

家審查意見，經(jīng)過多輪修改和完善，形成本標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿。

3主要起草人及其所做工作

本標(biāo)準(zhǔn)起草工作由中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司牽頭負(fù)責(zé)，

依據(jù)上述主要工作過程完成資料搜集、試驗(yàn)步驟制定、試驗(yàn)驗(yàn)證、試

驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、試驗(yàn)方法優(yōu)化升級(jí)及驗(yàn)證、綜合評(píng)價(jià)方法的分析研究、

標(biāo)準(zhǔn)編制等工作。

二、主要內(nèi)容說明及來源依據(jù)

1技術(shù)指標(biāo)、試驗(yàn)方法、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等的論據(jù)

（1）技術(shù)指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015、《水

電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》NB/T10235-2019、ASTMD4221、

ASTMD6572、ASTMD4647等相關(guān)規(guī)范中對(duì)分散性土的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，

通過雙密度計(jì)試驗(yàn)、針孔試驗(yàn)、土塊試驗(yàn)和孔隙水陽離子試驗(yàn)對(duì)土的

分散性進(jìn)行試驗(yàn)判別。

主要技術(shù)指標(biāo)包括：

①雙密度計(jì)試驗(yàn)通過計(jì)算土的分散度指標(biāo)（分散度=不加分散劑的

黏粒含量/加分散劑的黏粒含量*100%），依據(jù)表1進(jìn)行分散性判別：

表1雙密度計(jì)試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的分散性標(biāo)準(zhǔn)

類別分散度D/%

分散性土＞50

過渡性土30~50

4

非分散性土＜30

注：D=（不加分散劑的黏粒含量加分散劑的黏粒含量）×100%

②針孔試驗(yàn)通過測(cè)定試樣在不同水頭坡度下通過試樣中部孔隙的

滲透流量和試驗(yàn)結(jié)束后最終孔徑，依據(jù)表2進(jìn)行分散性判別：

表2針孔試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的分散性標(biāo)準(zhǔn)

在某一水頭

水頭下的試驗(yàn)持最終流量流出水的最終孔徑

類別

續(xù)時(shí)間混濁情況

h(mm)t（min）Q（mL/s）d（mm）

5051.0~1.4混濁≥2.0

分散性土

50101.0~1.4較混濁＞1.5

50100.8~1.0稍混濁≤1.5

過渡性土18051.4~2.7較透明

38051.8~3.2較透明≥1.5

10205＞3稍透明＜1.5

非分散性土

10205＜3透明1.0

③土塊試驗(yàn)通過人工觀察土塊在水中的分散性性狀并進(jìn)行描述，；

依據(jù)表3進(jìn)行分散性判別：

表3土塊試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的分散性標(biāo)準(zhǔn)

類別浸水后特征

分散性土土塊水解后混濁，土很快擴(kuò)散到整個(gè)量杯底部，水呈霧狀，經(jīng)

久不清。

過渡性土土塊水解后四周有微量混濁水，但擴(kuò)散范圍小。

無分散出膠粒的反應(yīng)，土塊水解后在量杯底部以細(xì)顆粒狀平

非分散性土

堆，水色是清的，或稍混濁后很快又變清。

④孔隙水陽離子試驗(yàn)通過測(cè)定土樣浸提液中鈣離子、鎂離子、鈉

離子、鉀離子含量并依此計(jì)算TDS（TDS=b(Na+)+b(K+)+

11

b(Ca2+)+b(Mg2+)）和PS（PS=b(Na+)/TDS×100%）兩項(xiàng)指

22

標(biāo)并繪制雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖，依據(jù)圖1進(jìn)行分散性判別：

5

圖1孔隙水陽離子試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的分散性圖

（2）試驗(yàn)方法

根據(jù)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申請(qǐng)書，依據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘

察規(guī)程》SL251-2015、《水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》NB/T

10235-2019等相關(guān)規(guī)范對(duì)土的分散性試驗(yàn)的相關(guān)論述，結(jié)合《土工試

驗(yàn)規(guī)程》YS/T5225-2016中對(duì)分散性試驗(yàn)的相關(guān)要求和《土工試驗(yàn)方

法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123-2019在顆粒分析試驗(yàn)，化學(xué)離子分析試驗(yàn)方面

的相關(guān)要求編制了雙密度計(jì)試驗(yàn)、針孔試驗(yàn)、土塊試驗(yàn)和孔隙水陽離

子試驗(yàn)的試驗(yàn)方法。

2主要試驗(yàn)的分析、綜述

根據(jù)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申請(qǐng)書，本次《土的分散性判別試驗(yàn)規(guī)程》主

要包括雙密度計(jì)試驗(yàn)、針孔試驗(yàn)、土塊試驗(yàn)和孔隙水陽離子試驗(yàn)四種

6

試驗(yàn)：

（1）雙密度計(jì)試驗(yàn)

雙密度計(jì)法試驗(yàn)將破碎后的試樣分為兩組進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)，一

組采用煮沸后加分散劑的顆粒分析試驗(yàn)方法，另一組采用不煮沸不加

分散劑的顆粒分析試驗(yàn)方法。

上述雙密度計(jì)試驗(yàn)采用的顆粒分析試驗(yàn)方法為密度計(jì)法，適用于

粒徑小于2.00mm的土。

（2）針孔試驗(yàn)

針孔試驗(yàn)適用于原狀樣和擾動(dòng)樣。原狀樣通過針孔試驗(yàn)?zāi)＞唛_樣

后進(jìn)行試驗(yàn)；擾動(dòng)樣按照相關(guān)的技術(shù)要求進(jìn)行試樣制備后進(jìn)行針孔試

驗(yàn)。

針孔試驗(yàn)適用于粒徑小于2.00mm的土樣。由于針孔試驗(yàn)?zāi)M土

體在滲透水流的作用下所承受的沖蝕條件，而有些土樣因本身土性的

原因具有較低的抗沖蝕性，因此針孔試驗(yàn)不適用于黏粒含量（＜

0.005mm）小于10%和塑性指數(shù)不大于4的土。

（3）土塊試驗(yàn)

土塊試樣適用于原狀樣和擾動(dòng)樣。原狀樣選取具有代表性的部位

用小刀進(jìn)行切削制成尺寸適用的試樣后進(jìn)行土塊試驗(yàn)；擾動(dòng)樣按照相

關(guān)的技術(shù)要求制備成環(huán)刀樣，試驗(yàn)時(shí)將環(huán)刀樣推出用小刀進(jìn)行切削制

成尺寸適用的試樣后進(jìn)行土塊試驗(yàn)。

土塊試驗(yàn)適用于粒徑小于2.00mm的土樣。有些土樣因本身土性

的原因放入水中后易表現(xiàn)出分散性特征，因此土塊試驗(yàn)不適用黏粒

7

（＜0.005mm）小于10%和塑性指數(shù)小于或等于4的土。

（4）孔隙水陽離子試驗(yàn)

孔隙水陽離子試驗(yàn)將試樣破碎過篩后加純水至接近液限，充分靜

置后進(jìn)行抽濾或離心得到浸提液，隨后使用浸提液進(jìn)行離子試驗(yàn)。鈣

離子和鎂離子采用EDTA滴定法，鈉離子和鉀離子采用火焰光度法。

孔隙水陽離子試驗(yàn)主要針對(duì)土顆粒表面雙電層厚度影響土顆粒絮

凝傾向而設(shè)計(jì)，而自然界土體中陽離子主要包括鈣離子、鎂離子、鈉

離子和鉀離子，因此孔隙水陽離子試驗(yàn)依靠測(cè)定以上四種離子含量評(píng)

價(jià)土的分散性，從某種程度上反映了分散性土的本質(zhì)，但試驗(yàn)中孔隙

水的提取技術(shù)影響了試驗(yàn)結(jié)果的測(cè)量精度。

三、專利情況說明

未查找到相關(guān)專利。

四、與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系分析

1.與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況

（1）雙密度計(jì)試驗(yàn)

根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求對(duì)土的分散性進(jìn)行評(píng)價(jià)，國內(nèi)以《水

利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015為例（表1），國

外以ASTMD4221-18為例如圖2所示，雙方均以分散度30%和50%

為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分散度評(píng)價(jià)，具有一致性。

8

圖2ASTMD4221-18雙密度計(jì)法分散性判別標(biāo)準(zhǔn)

（2）針孔試驗(yàn)

國內(nèi)對(duì)于針孔法進(jìn)行土的分散性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以《水利水電工程天然

建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015為例（表2），國外對(duì)于針孔法進(jìn)

行土的分散性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以ASTMD4647-13（Reapproved2020）為例，

如圖3所示：

圖3ASTMD4647-13針孔法分散性判別標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)對(duì)比，雙方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于分散性土、過渡性土和非分散性土的評(píng)價(jià)

節(jié)點(diǎn)相同，但ASTMD4647-13（Reapproved2020）對(duì)于分散性土、

過渡性土和非分散性土作了進(jìn)一步劃分，分散性土（D1、D2）、過

渡性土（ND4、ND3）和非分散性土（ND2、ND1）。在土的分散性

分類上國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)具有一致性。

（3）土塊試驗(yàn)

國內(nèi)對(duì)于土塊法進(jìn)行土的分散性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以《水利水電工程天然

建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015為例，如上表3所示，國外對(duì)于針

孔法進(jìn)行土的分散性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以ASTMD6572-20為例，如下圖4~圖

9

6所示：

圖4ASTMD6572-20土塊法分散性分級(jí)

圖5ASTMD6572-20土塊法分散性分級(jí)特征

10

圖6ASTMD6572-20土的分散性特征示意圖

國內(nèi)相關(guān)規(guī)程規(guī)范如《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》

SL251-2015在土塊法進(jìn)行分散性評(píng)價(jià)時(shí)觀察土塊在水中5min和

10min時(shí)的分散狀態(tài)，而ASTMD6572-20要求觀察土塊在水中2min

±15s和1h±8min時(shí)的分散狀態(tài)。同時(shí)ASTMD6572-20在分散性土、

過渡性土和非分散性土的基礎(chǔ)上根據(jù)土塊中膠粒在水中分散的劇烈

程度將分散性土細(xì)分為分散性土和強(qiáng)分散性土，但都?xì)w屬于分散性土，

對(duì)工程評(píng)價(jià)不造成實(shí)際影響。

經(jīng)過試驗(yàn)對(duì)比分析，分散性土、過渡性土和非分散性土的浸水后

特征在5~10min時(shí)就已經(jīng)表現(xiàn)出來，在將時(shí)間延長至1h后，分散特

征只是表現(xiàn)的更為明顯，并不會(huì)因時(shí)間延長導(dǎo)致土的分散性類別改變。

因此就試驗(yàn)效率和國內(nèi)相關(guān)規(guī)程規(guī)范在土的分散性評(píng)價(jià)要求方面考

慮，在本規(guī)程中進(jìn)行土塊浸水5~10min后的膠粒分散特征觀察并進(jìn)行

11

分散性分類（在下文舉例說明）。

（4）孔隙水陽離子試驗(yàn)

ASTMD4542-15用折射計(jì)提取孔隙水和測(cè)定土壤可溶性鹽含量

的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法對(duì)孔隙水提取方法和孔隙水可溶鹽含量的檢測(cè)進(jìn)行

了規(guī)定，但沒有孔隙水可溶鹽中陽離子的相關(guān)檢測(cè)要求，也沒有相關(guān)

的分散性判斷標(biāo)準(zhǔn)，與《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL

251-2015附錄C相差較大。因此在本規(guī)程中以《水利水電工程天然

建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015附錄C的相關(guān)要求為準(zhǔn)。

2.與國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)性分析

現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015和

《水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》NB/T10235-2019等對(duì)土的分散

性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)做出了要求?！锻凉ぴ囼?yàn)規(guī)程》YS/T5225-2016對(duì)雙密度

計(jì)試驗(yàn)、針孔試驗(yàn)和土塊試驗(yàn)在試驗(yàn)方法、儀器設(shè)備作出了要求，但

對(duì)孔隙水陽離子試驗(yàn)并未提及。本規(guī)程在以上規(guī)程規(guī)范的基礎(chǔ)上結(jié)合

《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123-2019相關(guān)試驗(yàn)方法進(jìn)行編制。下

面就本規(guī)程與國內(nèi)相關(guān)規(guī)程規(guī)范進(jìn)行評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法兩方面進(jìn)

行協(xié)調(diào)性分析。

（1）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)性分析

《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015、《水電工

程天然建筑材料勘察規(guī)程》NB/T10235-2019等勘察規(guī)程和《土工試

驗(yàn)規(guī)程》YS/T5225-2016與本規(guī)范對(duì)土的分散性評(píng)價(jià)要求一致。

12

（2）試驗(yàn)方法協(xié)調(diào)性分析

①雙密度計(jì)試驗(yàn)：

本規(guī)程雙密度試驗(yàn)符合《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123-2019

中顆粒分析試驗(yàn)（密度計(jì)法）的相關(guān)要求。

本規(guī)程雙密度計(jì)試驗(yàn)與《土工試驗(yàn)規(guī)程》YS/T5225-2016雙密度

計(jì)試驗(yàn)均將試樣分為兩組進(jìn)行，一組采用煮沸后加分散劑的顆粒分析

試驗(yàn)方法，另一組采用不煮沸不加分散劑的顆粒分析試驗(yàn)方法。在本

規(guī)程中采用不煮沸不加分散劑的顆粒分析試驗(yàn)方法試樣在倒入量筒

試驗(yàn)前進(jìn)行10min真空抽濾；而根據(jù)《土工試驗(yàn)規(guī)程》YS/T5225-2016

該組試樣靜止后直接倒入量筒進(jìn)行試驗(yàn)，缺少排氣步驟，可能有氣體

附著在土顆粒表面，影響密度計(jì)讀數(shù)，進(jìn)而影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。

②針孔試驗(yàn)

《土工試驗(yàn)規(guī)程》YS/T5225-2016提出了水平針孔試驗(yàn)的方法，

試驗(yàn)裝置示意圖如圖7所示，本規(guī)程在水平針孔試驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上提

出了垂直針孔試驗(yàn)的方法，試驗(yàn)裝置示意圖如圖8所示。

垂直針孔試驗(yàn)方法相對(duì)于水平針孔試驗(yàn)方法：

一方面，土顆粒在滲流力的作用下移動(dòng)方向改變，不易堵塞。

另一方面，水平針孔試驗(yàn)時(shí)土顆粒在豎直方向是受水平滲流力的

豎直向分力和土顆粒自身重力的合力；豎直向針孔試驗(yàn)時(shí)是豎直向滲

流力直接作用于土顆粒。土顆粒在豎直方向的受力情況由原來的水平

13

滲流力的豎直向分力作用變?yōu)樨Q直向滲流力直接作用，力的大小大幅

增加，減少了土體尤其是分散性土體在針孔試驗(yàn)過程中由于土顆粒沉

降導(dǎo)致的堵孔現(xiàn)象的發(fā)生概率。

圖7水平針孔試驗(yàn)裝置示意圖

14

圖8垂直針孔試驗(yàn)裝置示意圖

③土塊試驗(yàn)

本規(guī)程與《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015和

《水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》NB/T10235-2019等規(guī)程要求土

塊試驗(yàn)用水為純水，《土工試驗(yàn)規(guī)程》YS/T5225-2016要求土塊試驗(yàn)

用水為0.001mol/L的氫氧化鈉溶液。

考慮土塊試驗(yàn)是從膠體化學(xué)的基本觀點(diǎn)出發(fā)的，認(rèn)為某些黏性土

15

在水中產(chǎn)生分散性的原因是膠體顆粒的析出，因而采用膠體析出的程

度不同作為鑒定標(biāo)準(zhǔn)。而不同鹽分含量的試驗(yàn)用水對(duì)土塊在試驗(yàn)過程

中膠體析出程度具有一定影響。

工程所在地的河水、水庫水更貼近當(dāng)?shù)厍闆r，但僅適用于現(xiàn)場(chǎng)土

塊試驗(yàn)。且河水、水庫水的水質(zhì)情況受時(shí)間季節(jié)變化影響，不具有統(tǒng)

一性和可重復(fù)性。

使用0.001mol/L氫氧化鈉溶液進(jìn)行土塊試驗(yàn)會(huì)對(duì)土顆粒中膠體擴(kuò)

散產(chǎn)生一定影響，但未找到相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)其進(jìn)行說明。

而全國各地對(duì)于純水的標(biāo)準(zhǔn)要求一致，采用純水進(jìn)行試驗(yàn)具有統(tǒng)

一性和可重復(fù)性，故在本規(guī)程中要求采用純水進(jìn)行試驗(yàn)。

④孔隙水陽離子試驗(yàn)

《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015、《水電工

程天然建筑材料勘察規(guī)程》NB/T10235-2019和《土工試驗(yàn)規(guī)程》YS/T

5225-2016等規(guī)程規(guī)范均未對(duì)孔隙水陽離子試驗(yàn)方法做出明確規(guī)定。

因此本規(guī)程在《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015

等對(duì)孔隙水陽離子試驗(yàn)法評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T

50123-2019在化學(xué)離子檢測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行孔隙水陽離子試驗(yàn)方法編

制，與其具有一致性。

五、重大分歧或重難點(diǎn)的處理經(jīng)過和依據(jù)

1針孔試驗(yàn)不同試驗(yàn)方法對(duì)比

國內(nèi)相關(guān)規(guī)程規(guī)范與美國標(biāo)準(zhǔn)在針孔試驗(yàn)方面的要求大致相同，

16

均為水平針孔試驗(yàn)法，試驗(yàn)裝置如上圖7所示。在試驗(yàn)過程中易堵孔，

影響試驗(yàn)結(jié)果。

針對(duì)上述情況，經(jīng)過分析研究提出豎直針孔試驗(yàn)法，試驗(yàn)裝置土

上圖8所示。因土體在實(shí)際工程中可能受到各種方向滲流力的作用，

故改水平滲流力為豎直方向滲流力，模擬土體受到水流的沖蝕條件。

經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，垂直針孔試驗(yàn)法試驗(yàn)成果適用于針孔試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的

分散性標(biāo)準(zhǔn)（表2），以表4和表5數(shù)據(jù)進(jìn)行舉例說明。

表4某工程豎直針孔法試驗(yàn)成果

土樣最終水頭持續(xù)時(shí)間最終流量流出水的最終孔徑

類別

編號(hào)（mm）（min）（mL/s）混濁情況（mm）

118052.50混濁＞1.5過渡性土

218051.60混濁＞1.5過渡性土

338002.60混濁＞1.5過渡性土

418051.50混濁＞1.5過渡性土

538002.30混濁＞1.5過渡性土

638002.30混濁＞1.5過渡性土

表5某工程水平針孔法試驗(yàn)成果

土樣最終水頭持續(xù)時(shí)間最終流量流出水的最終孔徑

類別

編號(hào)（mm）（min）（mL/s）混濁情況（mm）

118052.20混濁＞1.5過渡性土

218051.50混濁＞1.5過渡性土

338002.00混濁＞1.5過渡性土

418051.50混濁＞1.5過渡性土

538001.90混濁＞1.5過渡性土

638001.90混濁＞1.5過渡性土

2土塊試驗(yàn)不同觀察時(shí)間對(duì)比

國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL

251-2015對(duì)土塊試驗(yàn)在評(píng)價(jià)土的分散性標(biāo)準(zhǔn)要求觀察時(shí)間為

5~10min；而美國標(biāo)準(zhǔn)ASTMD6572-20評(píng)價(jià)土的分散性要求觀察時(shí)

17

間為2min~1h。

圖9~圖16為某工程土塊試驗(yàn)在不同試驗(yàn)時(shí)間試樣狀態(tài)。

圖91號(hào)試樣土塊試驗(yàn)10min狀態(tài)圖101號(hào)試樣土塊試驗(yàn)1h狀態(tài)

圖112號(hào)試樣土塊試驗(yàn)10min狀態(tài)圖122號(hào)試樣土塊試驗(yàn)1h狀態(tài)

18

圖133號(hào)試樣土塊試驗(yàn)10min狀態(tài)圖143號(hào)試樣土塊試驗(yàn)1h狀態(tài)

圖154號(hào)試樣土塊試驗(yàn)10min狀態(tài)圖164號(hào)試樣土塊試驗(yàn)1h狀態(tài)

從圖中可看出分散性土、過渡性土和非分散性土的浸水后特征在

5~10min時(shí)就已經(jīng)表現(xiàn)出來，在將時(shí)間延長至1h后，分散性特征表

現(xiàn)的更為明顯，但不會(huì)導(dǎo)致土的分散性類別因試驗(yàn)時(shí)間延長而改變。

因此就試驗(yàn)效率和國內(nèi)相關(guān)規(guī)程規(guī)范在土的分散性評(píng)價(jià)要求方面考

慮，在本規(guī)程中進(jìn)行土塊入水5~10min后的膠粒分散特征觀察并進(jìn)行

分散性分類。

六、預(yù)期效益

19

本規(guī)范實(shí)施后能夠指導(dǎo)工程建設(shè)中的土的分散性試驗(yàn)判別工作，

統(tǒng)一其試驗(yàn)的步驟和操作，使其結(jié)果具有可參考性，對(duì)工程土料的判

別具有重要作用。

七、其他說明事項(xiàng)

隨著本標(biāo)準(zhǔn)的推行和在實(shí)際中的應(yīng)用，本標(biāo)準(zhǔn)將根據(jù)試驗(yàn)技術(shù)和

判別方法的進(jìn)步不斷更新。

20

一、工作簡(jiǎn)況

1任務(wù)來源

2022年1月，中國水利學(xué)會(huì)根據(jù)《中國水利學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦

法》相關(guān)規(guī)定，經(jīng)過立項(xiàng)論證，公示后以《關(guān)于批準(zhǔn)《水利水電工程

水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)規(guī)范》等7項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)的通知》（水學(xué)〔2022〕

02號(hào)）批準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。

本標(biāo)準(zhǔn)的主編單位為中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，參編

單位為四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司和江河工程檢驗(yàn)檢

測(cè)有限公司。

2任務(wù)背景

土的分散性是決定土料能否用于工程的重要因素，是土壩穩(wěn)定性

評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，在《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274-2020）、《提

防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（SL188-2005）、《水利水電工程天然建筑材

料勘察規(guī)程》（SL251-2015）和《水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》

（NB/T10235-2019）等多種類型勘察設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)范中均對(duì)其有明確

的要求，然而現(xiàn)階段我國還沒有較為完整和系統(tǒng)的土的分散性試驗(yàn)方

法標(biāo)準(zhǔn)，沒有明確的試驗(yàn)方法和步驟，很難形成具有權(quán)威性和統(tǒng)用性

的試驗(yàn)結(jié)論。故我們計(jì)劃在借鑒國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，通過對(duì)實(shí)

際工程的土料進(jìn)行分散性試驗(yàn)研究和分析，編制本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

了雙密度計(jì)法、針孔法、土塊法、孔隙水陽離子法四種土的分散性試

驗(yàn)方法和判別方法。

2主要工作過程

2

（1）立項(xiàng)啟動(dòng)

標(biāo)準(zhǔn)編制任務(wù)下達(dá)后，2021年9月初成立標(biāo)準(zhǔn)編制組，正式啟動(dòng)

《土的分散性判別試驗(yàn)規(guī)程》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的研制工作。充分收集和整理

我國現(xiàn)有土的分散性試樣方法和判別方法相關(guān)資料，經(jīng)編制組研討后，

初步確定了標(biāo)準(zhǔn)框架及結(jié)構(gòu)。

（2）起草階段

1）搜集國內(nèi)外相關(guān)規(guī)程規(guī)范如《水利水電工程天然建筑材料

勘察規(guī)程》SL251-2015、《水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》NB/T

10235-2019、《土工試驗(yàn)規(guī)程》YS/T5225-2016、ASTMD4221、

ASTMD6572、ASTMD4647、《分散性土研究》潘恒輝、孔令偉

著中國水利水電出版社等，對(duì)分散性試驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容作出歸納整理。

2）結(jié)合《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123-2019相關(guān)試驗(yàn)要求

制定雙密度計(jì)試驗(yàn)、針孔試驗(yàn)、土塊試驗(yàn)、孔隙水陽離子試驗(yàn)四

種試驗(yàn)具體試驗(yàn)方法。

3）依照制定的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)成果進(jìn)行歸納整理，

并對(duì)試驗(yàn)過程中遇到的問題進(jìn)行分析研究，提出優(yōu)化方法并進(jìn)行

驗(yàn)證。

4）結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納合適的分散性綜合評(píng)價(jià)方法。

5）編制《土的分散性判別試驗(yàn)規(guī)程》初稿。

6）2022年1月《土的分散性判別試驗(yàn)規(guī)程》通過水利學(xué)會(huì)立

項(xiàng)審批。

（3）形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

3

針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容，標(biāo)準(zhǔn)編制組組織召開多次內(nèi)部討論會(huì)

議，增加比對(duì)試驗(yàn)，結(jié)合《土的分散性試驗(yàn)規(guī)程》立項(xiàng)論證會(huì)專

家審查意見，經(jīng)過多輪修改和完善，形成本標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿。

3主要起草人及其所做工作

本標(biāo)準(zhǔn)起草工作由中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司牽頭負(fù)責(zé)，

依據(jù)上述主要工作過程完成資料搜集、試驗(yàn)步驟制定、試驗(yàn)驗(yàn)證、試

驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、試驗(yàn)方法優(yōu)化升級(jí)及驗(yàn)證、綜合評(píng)價(jià)方法的分析研究、

標(biāo)準(zhǔn)編制等工作。

二、主要內(nèi)容說明及來源依據(jù)

1技術(shù)指標(biāo)、試驗(yàn)方法、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等的論據(jù)

（1）技術(shù)指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015、《水

電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》NB/T10235-2019、ASTMD4221、

ASTMD6572、ASTMD4647等相關(guān)規(guī)范中對(duì)分散性土的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，

通過雙密度計(jì)試驗(yàn)、針孔試驗(yàn)、土塊試驗(yàn)和孔隙水陽離子試驗(yàn)對(duì)土的

分散性進(jìn)行試驗(yàn)判別。

主要技術(shù)指標(biāo)包括：

①雙密度計(jì)試驗(yàn)通過計(jì)算土的分散度指標(biāo)（分散度=不加分散劑的

黏粒含量/加分散劑的黏粒含量*100%），依據(jù)表1進(jìn)行分散性判別：

表1雙密度計(jì)試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的分散性標(biāo)準(zhǔn)

類別分散度D/%

分散性土＞50

過渡性土30~50