土的哪些指标影响粘聚力和内摩擦角的大小?

不同的单位对同一地段的相同性质土所作出的土工试验,得出的粘聚力和内摩擦角往往有较大的差异,即使同一个单位也有不同的结果。

那么,哪些指标影响粘聚力和内摩擦角的大小?

     如何才能根据勘察报告的结果结合经验来取用合适的聚力和内摩擦角数值?(不考虑人为因素的影响)

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刘裕华 - 电力岩土工程高工

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楼上的回答的很全了,偏书本化。根据我的工作经验,大略可以主要从根据现场经验判断、室内颗分试验、塑性试验等判断。

1 影响粘聚力的:黏粒的含量,一般来说,黏粒含量越高,c越大

2 影响内摩擦角的:粗颗粒的含量,一般来说,粗颗粒越高,fi越大

3 根据各种原位试验判断,如标准贯入试验、动探试验、静力触探等,指标越大,粘聚力和内摩擦角都会越大,具体的对应关系,可以查《工程地质手册》,应该定个八九不离十,至少心里有底了。




库仑李建 - 库仑工程师

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影响土的抗剪强度的因素是很多的,同一种土,只要试验方法不一样,那么其抗剪强度也不一样,一般说来,主要是以下一些因素:

1、土粒的矿物成分、形成与级配

土粒越大,形状越不规则,表面越是粗糙,则抗剪强度越大。一般颗粒越粗,形状往往越不规则,磨圆与磨光的程度较差,因此,砂土中 值随其级配中粗粒组成部分的增加而提高。粘性土的矿物成分不同,土粘表面结合水和电分子力不同,其粘聚力 也不同。土中含有各种胶结物质,可使 增大。

2、原始密度的影响

土的原始密度越大,土料间的咬合(联锁)作用越强,受剪时首先需克服咬合作用,才能产生相对滑动。此外,土的密度大也意味着土粒间孔隙小、接触紧密、原始内聚力较大。因此原始密度对抗剪强度有很大影响,密度高的土,抗剪强度大。

3、含水量的影响

含水量增加时,抗剪强度降低,这是因为水分在较大土粒表面形成润滑剂,使摩擦阻力降低。对细小的粘土粒,含水量增加时,结合水膜变厚,甚至增加自由水,则土粒之间的电分子力减弱,使粘聚力降低。联系实际,凡是山坡滑动,通常都在雨后,雨水入渗使山坡土中含水量增加,降低土的抗剪强度,导致山坡失稳滑动。

4、土的结构

土的结构破坏使土丧失加固粘聚力,故原状土的抗剪强度高于同样密度和含水量的重塑土。

5、有效法向应力的影响

随着土中有效应力的增大,土骨架压缩,部分土结构破坏而颗粒密度增加,其结果是使土中摩擦力和原始粘聚力增大,加固粘聚力降低。对一般土,增加的强度比降低的要多,故随着法向有效应力的增大,土的抗剪强度增加。土样在法向应力 作用下,在固结过程中的不同时刻,有效压力 不同,因而具有不同的抗剪强度。当 = 时,抗剪强度最高。

6、预加压力的影响

天然的超压土(OCR>1),因历史上曾受过较现今作用压力为大的有效压力的压密,因此具有较正常压密土(OCR =1)高的抗剪强度。反之,欠压密状态的土(OCR <1),因压密程度不足,抗剪强度比正常压密土要低。

影响土的抗剪强度指标的因素很多,如土的类型、密度、含水量及受力条件等。根据现有的测试设备和技术条件,欲准确测定土的抗剪强度指标是较为困难的,只能作近似模拟。尽管直接剪切仪本身有很多缺点,然而由于其设备简单,试样制备、安装方便,操作容易掌握,试验费用低,至今仍为工程单位广泛采用。三轴仪是目前测定土的抗剪强度较为完善的仪器,但其设备较复杂,试验操作较繁锁,试验费用较高。在实际工程中,应在符合国家规范的前提下,选用适合的试验方法,以达到双赢的效果,即不仅能满足工程的需要,又最节约经济。

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