地基土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)Cφ值的確定

1、地基土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)C、值的確定1. 抗剪強(qiáng)度的物理意義及基本理論土在外力作用下在剪切面單位面積上所能承受的最大剪應(yīng)力稱為土的抗剪強(qiáng)度。土的抗剪強(qiáng)度是由顆粒間的內(nèi)摩察力以及由膠結(jié)物和水膜的分子引力所產(chǎn)生粘聚力共同組成。在法向應(yīng)力不大時(shí)，抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力的關(guān)系近似為一條直線，這就是抗剪強(qiáng)度的庫侖定律。S=c+tan2. 抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)方法2.1室內(nèi)剪切試驗(yàn)包括直接剪切試驗(yàn)和三軸剪切試驗(yàn)，主要適用于粘性土和粉土，砂土可按要求的密度制備土樣。2.2 除土工試驗(yàn)以外其他確定抗剪強(qiáng)度C、值的方法2.2.1 根據(jù)原位測(cè)試數(shù)據(jù)確定抗剪強(qiáng)度C、值的經(jīng)驗(yàn)方法(1) 動(dòng)力觸探沈陽地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范（DB21

2、-907-96）資料（深度范圍不大于15m）砂土、碎石土內(nèi)摩察角標(biāo)準(zhǔn)值k重型動(dòng)力觸探N63.5（修正后）內(nèi)摩察角標(biāo)準(zhǔn)值k（度）卵石圓礫、礫砂中、粗砂粉、細(xì)砂234.531.528.521.0435.532.529.523.0636.433.430.425.0837.534.431.427.01038.435.432.429.01239.436.433.430.01440.037.434.431.01641.338.335.332.01842.339.336.333.02043.340.337.334.02545.742.739.73048.245.242.2(2) 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)國(guó)外砂土N與的關(guān)

3、系經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式主要有Dunhan、大崎、Peck、Meyerhof等研究的經(jīng)驗(yàn)公式，見工程地質(zhì)手冊(cè)（第四版）P193。經(jīng)試算（詳見國(guó)外砂土標(biāo)貫擊數(shù)N與內(nèi)摩察角的關(guān)系（按公式計(jì)算）采用值進(jìn)行承載力特征值fak計(jì)算時(shí)，對(duì)于粉、細(xì)砂采用=（12N）0.5+15，對(duì)于中、粗、礫砂采用=0.3N+27計(jì)算出的數(shù)值實(shí)際能較為吻合（N為經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的標(biāo)貫擊數(shù)）。根據(jù)計(jì)算成果，N與的對(duì)應(yīng)關(guān)系見下表：N與內(nèi)摩察角（度）的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系表土類N4681012152025304050粉、細(xì)砂21.923.524.826.027.028.430.532.334.036.939.5中、粗礫砂28.228.829.430.030

4、.631.533.034.536.039.042.0(3) 靜力觸探試驗(yàn)工程地質(zhì)手冊(cè)（第四版）P210，砂土的內(nèi)摩察角可根據(jù)靜力觸探參照下表取值。砂土的內(nèi)摩察角Ps（MPa）12345111530（度）29313233343637392.4.2 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)剪切試驗(yàn)確定抗剪強(qiáng)度C、值 該方法成本較高，一般很少采用，主要用于場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，見工程地質(zhì)手冊(cè)（第四版）P234。粗?；旌贤恋目辜魪?qiáng)度C、值通過現(xiàn)場(chǎng)剪切試驗(yàn)確定。3. 巖土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)3.1 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)(1) 砂土的內(nèi)摩察角與礦物成分和粒徑的關(guān)系礦物成分具有下列粒徑(mm)時(shí)的內(nèi)摩察角()2110.50.50.250

5、.250.10.060.01云母282617.51927長(zhǎng)石3917棱角石英6656462715渾圓石英61272818.5(2) 不同成因粘性土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)土類承載力(kPa)壓縮模量(MPa)粘聚力(kPa)內(nèi)摩察角()下蜀系(老)粘性土30080015401002230一般粘性土10045041510501522新近沉積粘性土8014027.51020715淤泥或淤泥質(zhì)土3011016515410云貴紅粘土10032051630805103.2 巖石的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)巖石名稱地質(zhì)年代飽和抗壓強(qiáng)度(MPa)摩察系數(shù)f粘聚力c(kPa)花崗巖燕山期1600.7031角閃花崗巖白堊紀(jì)10

6、6.50.57花崗閃長(zhǎng)巖三疊紀(jì)116.10.645輝綠巖1700.45云母石英片巖前震旦紀(jì)1130.5528千枚巖前震旦紀(jì)8.90.7825大理巖前震旦紀(jì)63.70.6051石英礫巖泥盆紀(jì)126.20.6910石英砂巖震旦紀(jì)165.80.4954白云質(zhì)泥灰?guī)r奧陶紀(jì)87.20.675薄層灰?guī)r奧陶紀(jì)106.30.7522鮞狀灰?guī)r奧陶紀(jì)87.80.7023泥灰?guī)r石炭紀(jì)128.30.6021石英砂巖寒武紀(jì)68.10.5413砂巖寒武紀(jì)108.90.822中粒砂巖寒武紀(jì)39.90.753砂質(zhì)頁巖侏羅紀(jì)104.40.690.39頁巖侏羅紀(jì)43.80.70473.3 巖石結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)(1)巖

7、體結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)宜根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)確定。試驗(yàn)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50266的規(guī)定。當(dāng)無條件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，對(duì)于二、三級(jí)邊坡工程可按下表和反算分析等方法綜合確定。結(jié)構(gòu)面類型結(jié)構(gòu)面結(jié)合強(qiáng)度內(nèi)摩察角 ()粘聚力 c (kPa)硬性結(jié)構(gòu)面1結(jié)合好350.132結(jié)合一般35270.130.093結(jié)合差27180.090.05軟弱結(jié)構(gòu)面4結(jié)合很差18120.050.025結(jié)合極差(泥化層)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定注：a 無經(jīng)驗(yàn)時(shí)取表中的低值；b 極軟巖、軟巖取表中較低值；c 巖體結(jié)構(gòu)面連通性差取表中的高值；d 巖體結(jié)構(gòu)面浸水時(shí)取表中較低值；e 臨時(shí)性邊坡可取表中高值；f 表中數(shù)值已考

8、慮結(jié)構(gòu)面的時(shí)間效應(yīng)。(2) 巖體結(jié)構(gòu)面的結(jié)合程度可按下表確定。結(jié)合好張開度小于1mm，膠結(jié)良好，無充填；張開度13mm，硅質(zhì)或鐵質(zhì)膠結(jié)結(jié)合一般張開度13mm，鈣質(zhì)膠結(jié)；張開度大于3mm，表面粗糙，鈣質(zhì)膠結(jié)結(jié)合差張開度13mm，表面平直，無膠結(jié)；張開度大于3mm，巖屑充填或巖屑夾泥質(zhì)充填結(jié)合很差、結(jié)合極差(泥化層)表面平直光滑、無膠結(jié)；泥質(zhì)充填或泥質(zhì)夾巖屑充填，充填物厚度大于起伏差；分布連續(xù)的泥化夾層；未膠結(jié)的或強(qiáng)風(fēng)化的小型斷層破碎帶(3) 邊坡巖體性能指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值可按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。對(duì)于破壞后果嚴(yán)重的一級(jí)邊坡應(yīng)通過試驗(yàn)確定。(4) 巖體內(nèi)摩擦角可由巖塊內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值按巖體裂隙發(fā)育程度乘以下表所列的折減系數(shù)確定。邊坡巖體特征內(nèi)摩察角的折減系數(shù)邊坡巖體特征內(nèi)摩察角的折減系數(shù)裂隙不發(fā)育0.900.95裂隙發(fā)育0.800.85裂隙較發(fā)育0.850.90碎裂結(jié)構(gòu)0.750.80(5) 邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。當(dāng)無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可按下表取值。邊坡巖體類型等效內(nèi)摩察角()70706060505035注：a 邊坡高度較大時(shí)宜取低值，反之取高值；堅(jiān)硬巖、較硬巖、較軟巖和完整性好的巖體取高