如何确定岩体的粘聚力c和内摩擦角φ
内摩擦角和粘聚力
内摩擦角和粘聚力
内摩擦角和粘聚力
内摩擦角代表的是土的内摩擦力，包。
粘聚力c取决于土颗粒间的各种物理化学作用力，包括库伦力(静电力)、范德华力、胶结作用等。一般观点认为，无粘性土不具有粘聚强度。
内摩擦角（φ）从物理上来说，其实就是摩擦系数，表征相邻土层之间抵抗滑动的能力，内摩擦角越大，则土层越不容易滑动破坏，结构越稳定，也就是抗剪强度越高。
关于岩体黏聚力与内摩擦角取值方式的探讨
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岩体力学参数确定的方法
岩体力学参数确定的方法岩体力学参数的确定方法在岩石工程实践中，首先需要了解作为研究对象的工程岩体的力学性质，并确定其特征参数。
岩石力学参数的合理确定一直是岩石力学研究和发展的难点之一。
在应用工程力学领域，如果完整地使用经典理论力学的连续性假设和定义，就会存在理解上的问题。
必须考虑假设的合理使用范围和每个物理量的适用定义。
本文讨论了地下岩体工程中根据不同的重点确定岩体参数的方法。
1、确定岩体参数的传统方法地下巷道、硐室开挖后，围岩产生应力重分异作用,径向应力减少,切向应力增加,并且随着工程不断推进,岩体应力状态不断改变。
巷道、硐室围岩处于“三高一扰动”条件下,岩体表现的力学特性是破坏条件下的稳定失稳再平衡过程。
围岩体处于一种拉压相间出现的复杂应力状态。
该类工程岩体的力学参数的确定要进行岩体的卸荷试验研究,且要依据现场工程实际条件进行卸荷条件下的应力、渗流与温度三场耦合试验研究。
需要进行循环加卸载条件下的岩体力学特性研究,进而获得岩体的力学参数特征。
地下巷道和硐室工程岩体力学参数的确定方法如下：(1)三轴应力状态下的卸荷三场耦合力学试验,获得有关参数;(2)进行岩体流变特性试验研究,获得有关岩体的流变参数。
目前在该领域要进行大量的工作,包括设备仪器的研制等,同时还要利用新的计算机技术才会实现。
二．建立力学模型确定岩体力学参数建立工程岩体力学参数模型主要是解决复杂岩体力学参数的确定问题。
为了确定复杂岩体的力学参数，需要将工程岩体视为一个连续模型。
采用确定岩体力学参数的新方法，建立了层状斜节理岩体的力学模型，并进行了力学试验，确定了岩体的基本力学参数。
1．工程岩体力学参数模型目前，关于岩石的力学性质和划分基本上有两种观点：一种观点认为岩石本身是一种连续的非各向异性材料，另一种观点认为岩石是由多晶系统组成的，存在空洞和裂缝等缺陷，这使得岩石本身的结构表现出各向异性和不连续性。
岩体一般被视为不连续介质，但在一定条件下仍满足连续介质力学的基本假设。
内聚力 内摩擦角
内摩擦角
作为岩(土)体的两个重要参数之一的内摩擦角，是土的抗剪强度指标，是工程设计的重要参数。
土的内磨擦角反映了土的磨擦特性，一般认为包含两个部分：土颗料的表面磨擦力，颗粒间的嵌入和联锁作用产生的咬合力。
内摩擦角是土力学上很重要的一个概念。
内摩擦角最早出现在库仑公式中，也就是土体强度决定于摩擦强度和粘聚力，摩擦强度又分为滑动摩擦和咬合摩擦，两者共同概化为摩擦角。
经典的表达式就是库伦定律τ=σtanθ+c
其中，对于黏性土，c不为0
对于砂土，c为0
θ、c可以通过三轴试验得出，（或直剪）。
在不同围压下，得到破坏时的最大主应力和最小主应力，做出应力圆，至少在三种不同的围压下，这样可以做出三个应力圆，作三个圆的公切线，斜率即为内摩擦角。
内摩擦角在力学上可以理解为块体在斜面上的临界自稳角，在这个角度内，块体是稳定的；大于这个角度，块体就会产生滑动。
利用这个原理，可以分析边坡的稳定性。
内聚力
内聚力又叫粘聚力，是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力，这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。
只有在各分子十分接近时（小于10-6厘米）才显示出来。
内聚力能使物质聚集成液体或固体。
特别是在与固体接触的液体附着层中，由于内聚力与附着力相对大小的不同，致使液体浸润固体或不浸润固体。
岩石力学和土力学中，τ=c+tanφ,即摩尔剪切理论，c即为内聚力，φ为内摩擦角，τ为摩擦力。
岩土三轴试验中的粘聚力与内摩擦角
莫尔圆的包络方程, 记此圆方程为 f :
f ( , , 1 , 3) =
-
1+ 3 2
2
+ 2-
12
3
=0
( 3)
该三轴试验中 1 ~ 3 关系为方程 g:
g( 1, 3) = 1 - K 3 - c = 0
( 4)
根据包络线定理:
!f !1
∃
!g !3
-
!f !3
∃
!g !1
=
0
( 5)
将 ( 3) 、( 4) 、 ( 5) 式联立, 消去作为参数的
值。也可通过 反求 K 和 c :
K = 1 + 2t g2 ( 1 % 1/ sin )
( 12)
C = 2c K
( 13)
据图 3、图 4, 得到如下启示:
& c 是 c与 K 的双因素函数, 与 c 成正比,
随 K 升高而下降。
∋ 只与 K 相关, 随 K 增大单调升高。岩
土材料 K (1, 当 K = 1 时, = 0, 例如某些饱和
通常岩土三轴试验后, 根据轴向破坏应 力 1 及相应的侧向应力 ( 又称围压) 3 , 在 3 ~ 1 坐标
收稿日期: 2007- 07- 17
系内用最小二乘 与剪应力 坐标图
上, 以 ( 1 + 3 ) / 2 为圆心, ( 1 - 3 ) / 2 为半径 绘制莫尔应力圆 ( 半圆) , 根据莫尔应力圆的包络
关键词: 岩土三轴试验; 抗剪强度; 粘聚力; 内摩擦角; 包络线 中图分类号: T U 411/ T U 459 文献标 识码: A 文章编号: 1004- 4051 ( 2007) 12- 0104- 04
岩土三轴试验中的粘聚力与内摩擦角
表 2、图 5、图 6 为一组砂岩三 ( 单) 轴试验 强度数据与计算实例。
Key words: r ock so il triaxial tests; shear streng th; cohesive streng th; frict ion angle; envelo pe
1 问题的提出 进行岩土三轴试验的重要目的之一, 是获取岩
土的抗剪强度参数 ∀ ∀ ∀ 粘聚力 c 和内摩擦角 。岩 土强度准则, 是判断岩土工程的应力应变是否安全 的准 则, 需 要 通 过 对 试 验 资 料 的 归 纳 分 析 得 到[ 1- 2] 。在土 力学方面和岩 石力学方面, 莫尔 库 仑破坏准则得到了广泛的应用, 并列入了岩石试验 和土工试验的国家标准和行业标准中[ 3- 5] 。
( 11)
2K
公式 ( 10) ( 11) 成为通过岩土三轴试验 ( 1
~ 3为线性关系) 计算粘聚力 c、内摩擦角 的通
用公式。
3 c、 值与 c 、K 值关系分析 由公式 ( 10) 、( 11) 可知, c 值由 c、K 计算
得到, 而 值只与 K 相关。表 1、图 3 和图 4 表示
了 K = 1 ~ 12 时, 对 应的 c/ c 值 ( 无 量纲 ) 和
Y A N G T o ng 1 , XU Chuan2 , W A NG Bao xue1 , ZHA N G L ei1 , L IA O G uo hua1 ( 1 U niv ersity of Science and T echnolog y Beijing State K ey L aborato ry of H ig h Efficient
如何确定岩体的粘聚力c和内摩擦角φ
60年代以来，所提
Murreu，1963；Fairhust，1964；Hoek和
，1980；Johnson，1985；Sheorey等，1990）[2~12]。这些准则中
Hoek-Brown经验准则，此准则早期是基于岩体质量评分标准RMR
Hoek和Brown又提出了在野外更易操作的地质强度指标法GSI
从定量上考虑影响力学参数的各种模糊因素，但在运用上不是很成熟，
最近又提出利用人工神经网络（张清等，1992；冯夏庭，王泳嘉，19
）[20~24]预测岩石工程数值分析中所需的岩体力学参数的方法，其优
[25~31]。由Mandel
（1982年）发展起来的分形几何是一门新的数学分支，是用来描述自
JRC）是Barton [30] 提出，用于描述结构面表面形态
0.90～0.95
0.85～0.90
0.80～0.85
0.75～0.80
只有内摩擦角没有粘聚力怎么计算呢？后面的4.5.5条给出了等效内摩擦
4.5.4条
朋友上传的
岩体性质指标的标准值 一节中提到
DB50/5005-1998第8.3.1和第8.3.3有关规定：
φj、Ｃj——结构面抗剪强度；
ｍ——结构面面积系数，大面积剪切破坏时剪切面上结构面面积
上述方法没有规范依据，但本人在实际工程中采用该方法效果非常好，
请各位高手发表评论这种方法是否恰当！
谢谢高手指点，已经更正！
长江长417在2007-8-22 15:59:00的发言：
由于按《工程岩体分级标准》我们只能确定岩体和结构面的抗
Hoek，1994；Hoek et al.，1995，Hoek and Brown，199
岩土现场原位直剪验指导书
岩体双千斤法顶直剪验指导书一试验目的本试验的目的是通过岩体直剪试验确定岩体的抗剪强度参数（内聚力c、内摩擦角υ）和剪切刚度系数。
测定岩体抗剪强度参数和剪切刚度系数有室内测试和原位测试两种方法，在室内试验中，岩体样本尽管可以通过努力把取样扰动和切样扰动降低到最小限度,但是试样从地层深部取出时因应力释放而引起的扰动是无法避免的，而且精细的取样和试验技术现在还难以普遍推广应用。
而原位直剪试验试体比室内试样大，能包含岩体宏观结构的变化，而且岩体结构没有受到扰动破坏，试验条件接近工程实际情况。
而且原位测试是在原位应力条件下进行实验，不用取样，避免或减轻了对岩样的扰动程度，测定岩体的范围大，能反映微观、宏观结构对岩性的影响，比室内岩块试验更符合实际情况。
二试验原理现场直接剪切试验原理与室内直剪试验原理相同，由于试验尺寸大且在现场进行，能把岩体的非均质性及软弱结构面对抗剪强度的影响更真实地反映出来。
根据库伦破坏准则，有ϕτt a nσ=c+f（2-1）式中，τf——剪切破坏面上的剪应力（kPa），即岩土体的抗剪强度；σ——破坏面上的法向应力（kPa）；c——岩土体的粘聚力（kPa）；υ——岩土体的内摩擦角（°）；依据所测得的τf可推求出相应的c、υ值。
岩体抗剪强度试验在现场可以有各种不同的布置方案，但就剪切荷载施加的方式只有两种，因此，按剪切荷载施加的不同方式，分为两种试验方法：即平推法试验和斜推法试验。
采用平推法和斜推法时，由于剪切应力方向不一样，因此所采用的计算公式也有所不同。
图2.1 平推法与斜推法示意图平推法试验按下面公式计算各法向荷载下的法向应力和剪切应力：σ=P/F （2-2）τ=Q/F （2-3）式中：σ——剪切面上的法向应力，Mpa;τ——剪切面上的剪切应力，Mpa;P——剪切面上的总法向荷载，N;Q——剪切面上的总剪切荷载，N;F——剪切面面积，mm2斜推法试验按下面公式计算法向应力和剪切应力：σ＝P/F＋Qsinα/F （2-4）τ= Qcosα/F （2-5）式中：Q——作用于剪切面上的总斜向荷载，N;α——斜向荷载方向与剪切面之间的夹角;其他符号含义同上文。
【岩土设计】内摩擦角φ、和内聚力C取值问题的答疑
内摩擦角φ、和内聚力C取值问题的答疑
岩土工程的发展到今天,准确计算出土体抗剪强度指标的大小对于评估岩土工程的安全性和经济性有着十分重要的意义.土的抗剪强度指标是岩土工程中最重要的参数之一,是合理设计的基石.目前,工程上用的c、φ值,多采用直剪试验获取,存在许多问题.
首先,试验的真实性影响.这个主要是人为因素,勘察市场的混乱往往是利益的驱使,往往是对勘察工作不重视的结果,一方面,市场混乱导致大家皆相互压价,以得取工程,而监理制度出现,又打压了少钻、不钻的现象,无疑将利润指向试验这块小肥肉；另一方面,仪器的精度和试验的个数导致实验数据离散性大,导致试验数据要比经验数据更不科学,所以大家竞相采用经验数据,而忽略试验数据.这就导致快速出试验数据的市场大好.
再者,规范对实验数据的规范不够,说法不一.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011附录E中,要求用内摩擦角标准值和黏聚力标准值；《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012要求有效应力强度指标；《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002又提出了等效内摩擦角的感念以及内摩擦角的折减；其他如水利水电工程地质勘察规范、碾压式土石坝设计规范等都要求抗剪强度计算标准值求取小值平均或概率分布的某个分位值.综上,各种指标和要求,每家规范都有自己的
一个标准,导致工程师在选用上有时难以达到规范要求,有时出于效率要求只给个保守经验值.
最后,以西南红粘土的勘察c、φ值为例管总窥豹,看一下土工试验数据的重要性.西南红粘土c值50～160kPa,但是,以工程中的取值一般都是在30～60不等,一旦取了经验值,就无形中造成了极大的浪费.安全固然重要,但是经济也已登上舞台,过高的施工费用的设计是站不住市场的,更是没有出路.。
岩体力学特性及其参数确定
岩体力学参数的合理确定
一、描述岩体力学特性的参数 根据库仑准则τ=C+σtan，τ是C和tan的线性函数，可以通过弱化C 和 tan 来描述岩石的峰后软化特性。根据实验室试验，假设C和tan服从软化 规律：
式中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
rp——广义塑性应变偏量， εijp——塑性应变偏量。 ，则上式变为：
令
岩体力学参数的合理确定
基于Hoek- Brown强度准则的岩体力学参数确定方法
基于Hoek- Brown强度准则的岩体力学参数确定方法
通过上述分析可知, 根据Hoek - B rown 准则,计算岩体力学
参数需要确定以下因素指标: 完整岩石的单轴抗压强度σc i、
地质强度指标GSI、完整岩石的岩性系数m i 和岩体扰动因 素衡量因子D。σc i一般通过实验室试验得出, 或者根据现场 条件通过点载荷试验等方法确定。mi 的取值与岩石类型及 特性有关, 取值为1~ 50, 具体根据表1来确定。
一、描述岩体力学特性的参数
式中 C——瞬时广义粘聚力； —瞬时广义内摩擦角； Co——峰值广义粘聚力； o——峰值广义内摩擦角； Cm——残余广义粘聚力； m——残余广义内摩擦角； rc----广义粘聚力软化系数，反映了广义粘聚力的软化程度； r——广义内摩擦角软化系数，反映了广义内摩擦角的软化程度； bc——广义粘聚力软化常数，反映了广义粘聚力的软化速度； b——广义内摩擦角软化常数，反映了广义内摩擦角的软化速度。 rc、r、bc、b均为围压的函数。
RMR 分级方法是采用多因素得分, 然后求其代数和(RMR 值)来评价岩体质量。参与评分的6因素是: 岩石单轴抗压强
度; 岩石质量指标RQD; 节理间距; 节理性状; 地下水状态;
碎石土的粘聚力和内摩擦角
碎石土的粘聚力和内摩擦角一、引言碎石土是由颗粒较大的石块、石渣、砾石等组成的土壤，具有较高的排水性和承载力。
而碎石土的粘聚力和内摩擦角则是影响其力学性质和工程应用的重要参数。
本文将从理论和实践的角度，探讨碎石土的粘聚力和内摩擦角的含义、影响因素以及工程应用。
二、粘聚力的定义和影响因素粘聚力是指土壤颗粒之间的吸附力，是土壤颗粒之间的相互作用力。
影响粘聚力的因素主要包括土壤颗粒的形状、颗粒之间的接触面积、颗粒表面的吸附水分等。
粘聚力的大小直接影响着土壤的稳定性和抗剪强度。
三、内摩擦角的定义和计算方法内摩擦角是指土壤颗粒之间的摩擦阻力，是土壤颗粒在受到外力作用时发生相对滑动的能力。
内摩擦角的大小取决于土壤颗粒的形状、颗粒之间的几何结构以及颗粒表面的粗糙程度。
内摩擦角的计算方法通常采用剪切试验和直剪试验等。
四、粘聚力和内摩擦角的关系粘聚力和内摩擦角是碎石土力学性质的重要参数，它们的大小直接影响着碎石土的承载力和稳定性。
一般来说，粘聚力越大，内摩擦角越小，土壤的抗剪强度越高；反之，粘聚力越小，内摩擦角越大，土壤的抗剪强度越低。
因此，在工程设计和施工中，需要根据具体情况来调整碎石土的粘聚力和内摩擦角，以保证工程的安全和可靠。
五、碎石土的工程应用碎石土由于其良好的排水性和承载力，被广泛应用于道路、堤坝和地基处理等工程中。
在道路工程中，碎石土常用作路基和路面的基层材料，其粘聚力和内摩擦角的调整对道路的稳定性和抗剪强度至关重要。
在堤坝工程中，碎石土可用作堤坝的筑坝材料，其粘聚力和内摩擦角的合理选择可以提高堤坝的抗滑稳定性。
在地基处理中，碎石土可以用于地基加固和软基处理，其粘聚力和内摩擦角的调整可以提高地基的承载能力和稳定性。
六、结论碎石土的粘聚力和内摩擦角是影响其力学性质和工程应用的重要参数。
粘聚力和内摩擦角的大小直接影响碎石土的承载力和稳定性。
在工程设计和施工中，需要根据具体情况来调整碎石土的粘聚力和内摩擦角，以保证工程的安全和可靠。
5 岩体力学特性及其参数确定
第一节 岩体的力学特性
岩体破坏可以分为脆性破坏和塑性破坏两种形式。 由于岩体赋存环境的变异性，不能期望得到岩体参数的精确值，只能通 过实验室试验或通过对岩体宏观特性的统计分析来预测或估算岩体强度和变 形的可能范围。 经过试验对比，一般都认为诸如弹性模量、粘聚力和抗拉强度等煤岩体 力学性质的参数取值往往只有煤岩块相应参数值的1／5~1／3，有的差别可能 更大，比值达到1／20～1／10，而煤岩体的泊松比一般为煤岩块泊松比的 1．2～1.4倍。
第三节 岩石(体)力学参数的合理确定
一、描述岩体力学特性的参数
根据库仑准则τ=C+σtan，τ是C和tan的线性函数，可以通过弱化C 和 tan 来描述岩石的峰后软化特性。根据实验室试验，假设C和tan服从软化 规律：
式中 rp——广义塑性应变偏量， εijp——塑性应变偏量。
令
，则上式变为：
第三节 岩石(体)力学参数的合理确定
该模型认为岩石的粘聚力内摩擦角和抗拉强度等力学参数在岩石发生屈服破坏以后并不保持恒定不变岩石一旦屈服后粘聚力内摩擦角等均随着剪切塑性应变的增大而不断弱化而抗拉强度也随塑性拉伸应变的增大而不断弱化且粘聚力和内摩擦角等与剪切塑性应变的关系和抗拉强度与塑性拉伸的关系均按分段线性函数处理这种处理方法简化了岩石屈服应变硬化阶段的特性把岩石的应变硬化简化为其力学性态参数广义粘聚力和广义内摩擦角的提高即把应变硬化阶段简化为弹性段的外延认为岩石在峰值点才
第五章 岩体力学特性及其参数确定
为了合理地进行岩土工程及地下工程设计和施工，必须确切了解岩土特性 及其由于自重、外部荷载或边界条件的变化而引起的岩体应力、变形及破坏的 发展规律，对岩体的稳定性做出正确的评价。
岩石内聚力计算公式
岩石内聚力计算公式
依据现场调查结果，确定在岩体产生大面积剪切破坏时，结构面将占总剪切面的比例，来确定地层综合抗剪强度指标，其计算公式如下：
Φz=(1-ｍ) φy+ ｍφj（式1）
Ｃz=(1-ｍ)Ｃy + ｍＣj （式2）
式中：φz、Ｃz——岩体综合抗剪强度；
Φy、Ｃy——岩块抗剪强度；
Φj、Ｃj——结构面抗剪强度；
ｍ——结构面面积系数，大面积剪切破坏时剪切面上结构面面积与总面积之比。
内聚力编辑内聚力（the cohesion value）又叫粘聚力，是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力，这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。
只有在各分子十分接近时（小于10e-6厘米）才显示出来。
内聚力能使物质聚集成液体或固体。
特别是在与固体接触的液体附着层中，由于内聚力与附着力相对大小的不同，致使液体浸润固体或不浸润固体。
岩石力学和土力学中，T=c+otanφ，即摩尔剪切理论，c即为内聚力，φ为内摩擦角，r为剪应力。
2学说编辑通常用内聚力学说（cohesion theory）来解释植物体内水分上运时水柱不断的问题。
相同水分子间，具有相互吸引的力量，称为内聚力。
砂岩的粘聚力和内摩擦角
砂岩的粘聚力和内摩擦角
砂岩是一种常见的岩石类型，其力学性质对于工程和地质方面的应用具有重要的意义。
其中，砂岩的粘聚力和内摩擦角是两个主要的力学参数。
粘聚力是指岩石内部颗粒之间的吸力，也被称为内聚力。
砂岩的粘聚力与其颗粒之间的化学性质、填充物和水分等因素有关，通常在0.1-0.5MPa之间。
内摩擦角是指砂岩颗粒之间的摩擦力大小，也称为岩石间摩擦角。
它通常在20-40度之间，可以用来衡量岩石的承载能力和稳定性。
砂岩的粘聚力和内摩擦角往往是互相作用的，粘聚力越大，内摩擦角也会相应增大。
因此，在工程和地质勘探中，需要准确地测定砂岩的这两个参数，以便进行合理的设计和分析。
- 1 -。
岩石内摩擦角计算公式
岩石内摩擦角计算公式
理论公式：
1. 棉布公式（Coulomb公式）
φ = arctan(tan(β) + (σ1 - σ3) / (2C))
其中，φ是内摩擦角，β是岩体的倾角，σ1和σ3分别是主应力
和最小应力，C是岩石的内聚力。
Coulomb公式是基于承重力与摩擦力之间的平衡关系推导得出的。
它
假设岩石内部的应力分布为线性的，且摩擦力仅由法向应力产生，忽略了
剪切强度的影响。
经验公式：
2. 贝克公式（Baker公式）
贝克公式是用于软弱岩石的内摩擦角计算的经验公式。
根据贝克公式，岩石内摩擦角的计算公式如下：
φ=30°+V/6
其中，φ是内摩擦角，V是岩石的声波速度。
贝克公式的优点是计算简单、便于实测，适用于软弱岩石，但对于刚
性岩石的计算结果会有一定的偏差。
3.JRC-JCS关系
JRC-JCS关系是由Barton等人提出的一种用于描述岩石刚度和裂纹
间隙性质的经验关系。
根据JRC-JCS关系，岩石内摩擦角的计算公式如下：
φ=(JRC-4)/2
其中，φ是内摩擦角，JRC是裂纹间隙系数。
JRC-JCS关系是针对岩石自然裂隙的性质与内摩擦角之间的关系进行
研究得出的。
通过测量岩石的裂纹间隙系数JRC，可以间接推算出岩石的
内摩擦角。
总结：
岩石内摩擦角的计算公式有许多种，其中最常用的是Coulomb公式。
根据具体的使用对象和情况，可以选择不同的计算公式来估算岩石的内摩
擦角。
应该根据实际情况，结合实测数据和工程经验，综合考虑各种因素，选择适用的计算公式进行计算。
砂岩的粘聚力和内摩擦角
砂岩的粘聚力和内摩擦角
砂岩是一种常见的地质岩石，其力学性质对于地质工程和石油勘探具有重要意义。
其中，砂岩的粘聚力和内摩擦角是两个重要参数。
砂岩的粘聚力指的是砂岩中颗粒之间的粘结强度，是砂岩的抗拉强度的一部分。
粘聚力的大小与矿物成分、孔隙结构、化学胶结等因素有关。
砂岩的粘聚力越大，其抵抗拉伸的能力也就越强。
内摩擦角是指砂岩颗粒间的摩擦力大小，是砂岩的抗剪强度的一部分。
内摩擦角与颗粒形状、大小、表面状态等因素有关。
通常情况下，砂岩的内摩擦角大于其粘聚力，表明砂岩更容易承受剪切应力而非拉伸应力。
了解砂岩的粘聚力和内摩擦角对于预测其力学性质、设计地质工程结构以及石油勘探开采等具有重要价值。
- 1 -。
如何确定岩体的粘聚力c和内摩擦角φ
如何确定岩体的粘聚力c和内摩擦角φ岩质边坡设计计算时经常用到的两个参数：粘聚力c，内摩擦角φ。
岩块的粘聚力c，内摩擦角φ可以直接通过直剪、单轴压缩或三轴压缩试验确定，岩体的粘聚力c，内摩擦角φ《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002第4.5.4条规定：岩体内摩擦角可由岩块内摩擦角标准值按岩体裂隙发育程度乘以表4.5.4所列的折减系数确定。
表4.5.4 边坡岩体内摩擦角折减系数边坡岩体特性内摩擦角折减系数裂隙不发育 0.90～0.95裂隙较发育 0.85～0.90裂隙发育 0.80～0.85碎裂结构 0.75～0.80这里只给出了边坡岩体内摩擦角的折减系数，而没有提到岩体粘聚力的折减问题。
只有内摩擦角没有粘聚力怎么计算呢？后面的4.5.5条给出了等效内摩擦角的估算方法，用等效内摩擦角自然就不需要用粘聚力。
既然这样，4.5.4条的规定又danuel朋友上传的《三峡库区三期地质灾害防治重庆市江北区陈家馆危岩规划勘查报告》4.1.2.1岩体性质指标的标准值一节中提到“根据《工程地质勘察规范》DB50/5005-1998第8.3.1和第8.3.3有关规定：岩石物理指标标准值可视为岩体物理指标标准值；岩体内摩擦角标准值可由岩石内摩擦角标准值根据岩体完整性乘以0.80～0.95的折减系数确定；岩体粘聚力标准值由岩石粘聚力标准值乘以0.20～0.30的折减系数确定。
”我手头没有重庆市地方标准《工程地质勘察规范》DB50/5005-1998因此没有查到其原文，不过从筑龙上下到了重庆地标《工程地质勘察规范》DB50/5005-1998的升级替代版本重庆地标《工程地质勘察规范》DBJ50-043-2005。
在重庆地标《工程地质勘察规范》DBJ50-043-2005中我没有找到关于由岩块粘聚力和内摩擦角折减估算岩体粘聚力和内摩擦角的内容。
地方规范，不具有通用性，只能参考，1998已经废止，2005中删除了想关的内容，也没有添加新的规定。
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如何确定岩体的粘聚力c和内摩擦角φ岩质边坡设计计算时经常用到的两个参数：粘聚力c，内摩擦角φ。
岩块的粘聚力c，内摩擦角φ可以直接通过直剪、单轴压缩或三轴压缩试验确定，岩体的粘聚力c，内摩擦角φ如何确定呢《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002第4.5.4条规定：岩体内摩擦角可由岩块内摩擦角标准值按岩体裂隙发育程度乘以表4.5.4所列的折减系数确定。
表4.5.4 边坡岩体内摩擦角折减系数边坡岩体特性内摩擦角折减系数裂隙不发育0.90～0.95裂隙较发育0.85～0.90裂隙发育0.80～0.85碎裂结构0.75～0.80这里只给出了边坡岩体内摩擦角的折减系数，而没有提到岩体粘聚力的折减问题。
只有内摩擦角没有粘聚力怎么计算呢？后面的4.5.5条给出了等效内摩擦角的估算方法，用等效内摩擦角自然就不需要用粘聚力。
既然这样，4.5.4条的规定又有什么意义呢danuel朋友上传的《三峡库区三期地质灾害防治重庆市江北区陈家馆危岩规划勘查报告》4.1.2.1岩体性质指标的标准值一节中提到“根据《工程地质勘察规范》DB50/5005-1998第8.3.1和第8.3.3有关规定：岩石物理指标标准值可视为岩体物理指标标准值；岩体内摩擦角标准值可由岩石内摩擦角标准值根据岩体完整性乘以0.80～0.95的折减系数确定；岩体粘聚力标准值由岩石粘聚力标准值乘以0.20～0.30的折减系数确定。
”我手头没有重庆市地方标准《工程地质勘察规范》DB50/5005-1998因此没有查到其原文，不过从筑龙上下到了重庆地标《工程地质勘察规范》DB50/5005-1998的升级替代版本重庆地标《工程地质勘察规范》DBJ50-043-2005。
在重庆地标《工程地质勘察规范》DBJ50-043-2005中我没有找到关于由岩块粘聚力和内摩擦角折减估算岩体粘聚力和内摩擦角的内容。
地方规范，不具有通用性，只能参考，1998已经废止，2005中删除了想关的内容，也没有添加新的规定。
现在连个参考也没有了。
各位朋友在确定岩体的粘聚力c，内摩擦角φ时是如何处理的呢请说出你的做法和依据，或者提出自己的观点，重奖njzy0532版主所提问题确实带有普遍性，遇到这种情况，我一般会这样确定：1、按国标《工程岩体分级标准》GB50218-94的规定对工程岩体进行质量分级；2、依据岩体基本质量级别，查上述规范附录C表C.0.1，可经验确定岩体的抗剪断峰值强度（粘聚力c和内摩擦角φ），还可以按表C.0.2确定岩体结构面抗剪断峰值强度；3、《工程岩体分级标准》GB50218-94可是国家标准，比地方规范更有说服力。
补充表C.0.1长江长417于2007-8-21 20:52:00修改了此贴子。
既然讨论到这个问题了，首先要从理论上先把这个问题给理顺畅了，也就是说，看一下国内外对于这方面的研究现状在目前的工程设计中，为获取岩体的强度参数，通常要进行现场岩体原位试验。
采用原位试验方法确定岩体强度参数无疑地比实验室岩石试块试验合理得多，但是由于节理岩体中复杂结构面的弱化作用，导致岩体强度参数十分复杂，很难定量预测，即使是进行现场大型岩体原位试验，往往也只能获得局部的尺度有限的节理面或岩块的力学参数（一般试验面积都在1 m2以下），更大范围岩体的宏观或平均意义上的特性或参数几乎无法直接实测，而且所做试样可能不具代表性。
同时，这种试验需要的时间长，花费昂贵，不是每一个工程都能进行或必须进行的。
尤其是原位试验的试件制备过程中，岩体难免会产生扰动，这种扰动在复杂地质条件地区尤为显著，如高应力区、高含水量区，试件很容易受开挖扰动，因此，测试获得的结果还必须进行必要的岩体赋存环境力学效应的修正，才能应用于工程。
关于岩体强度的岩体质量评分体系方法的研究，自从60年代以来，所提的经验准则均属于非线性判据（Murreu，1963；Fairhust，1964；Hoek和Brown，1980；Johnson，1985；Sheorey等，1990）[2~12]。
这些准则中许多对某些岩石类型拟合得很好，对有些则不然。
其中应用最多，效果较好的是Hoek-Brown经验准则，此准则早期是基于岩体质量评分标准RMR 的，后来，Hoek和Brown又提出了在野外更易操作的地质强度指标法GSI 评分指标体系（Hoek，1994；Hoek et al.，1995，Hoek and Brown，1997；Hoek et al.，1998）[5~7]，近期又进一步将该方法做了推广。
Hoek-Brown经验准则的优点在于将评定岩体质量和确定抗剪强度参数分开，用定量指标合理地描述岩体质量，而对抗剪强度参数，则通过具有一定科学依据的经验准则来确定。
这在一定程度上可以减少确定抗剪强度指标过程中的主观成分，可为最终确定岩体强度参数提供重要参考或验证由工程类比得出的岩体强度参数。
但对于每一级岩体质量，给出的力学参数指标范围较大，离散性强，选用参数值时有较大的任意性，经验性强。
此外，如参数m的最大值为25，在低围压下及坚硬完整的岩体条件下，估算的岩体强度明显偏低，m不仅与岩体有关，且与岩块强度特性及具体应力水平有关，选取时应慎重。
对于不含结构面的完整岩体，含四组或四组以上等规模、等间距、强度基本相同的结构面的节理岩体或破碎岩体以及强度较低的软弱岩体，可直接应用Hoek-Brown经验准则；而对于各项异性岩体，包括含一、二、三组结构面的岩体，或虽含四组或四组以上结构面、但其中有一组结构面规模较大的岩体，不能直接应用Hoek-Brown经验准则。
总的来说，Hoek-Brown经验准则还未成熟到可以直接成为工程设计决策的最终依据。
起源于70年代后期的位移反分析法[13~16]，是在已有位移观测资料的基础上，通过求解逆方程得到岩体参数。
但传统位移反分析方法都假设岩体为均值各向同性，而实际中的天然岩体地质条件复杂，往往伴随节理、裂隙，因而在复杂情况下应用现有的各种简化的反分析方法来解决工程实际，存在一定问题，而且反分析解的存在性、位移性和稳定性也值得研究，只能提供参考值。
1992年，李胡生等采用模糊选择方法细计岩体样本力学参数[17~19]，该方法认为岩石力学参数和岩体力学参数均为同时含有随机不确定性和模糊不确定性的随机模糊变量，两者之间的关系是模糊关系，将两者之间的模糊关系用确定性的数学表达式来表达必然不可能有好的实用性。
岩体参数的工程模糊处理实质就是把岩石与岩体力学指标之间的比例系数当作模糊子集，依据经验进行模糊综合评判确定一个最佳模糊折减系数的问题，从定量上考虑影响力学参数的各种模糊因素，但在运用上不是很成熟，仍借助于经验。
最近又提出利用人工神经网络（张清等，1992；冯夏庭，王泳嘉，1995）[20~24]预测岩石工程数值分析中所需的岩体力学参数的方法，其优点是神经元网络可以把岩体较多的非定量的地质描述经过换算后，作为初始参数参与运算，不需事先假定力学参数与其影响因素之间的函数关系，而通过对实例样本的学习即可找出其间的内在联系。
不仅可以较好地考虑岩体的定性描述和定量指标，有效地利用工程地质资料和已经取得的试验研究成果，便于在工程中推广应用，而且还可以不考虑各个影响因素之间的相互关系，但是其学习样本的选取具有很大的主观性，尤其在网络的输入、输出中存在非确定性定性描述时，需要对样本数据进行预处理，其方法一般为采用经验对定性描述进行定量化或者是采用模糊神经网络技术对定性描述模糊定量，加大了不确定性。
此外，还有分形维数应用于岩体力学参数估算的方法[25~31]。
由Mandel brot（1982年）发展起来的分形几何是一门新的数学分支，是用来描述自然界的不规则以及杂乱无章的现象和行为的。
大量研究表明：岩体结构表现为分形性，结构面平面、坡面形态、断裂破碎带以及岩体结构参数（迹长、隙宽、间距、密度等）的分布，结构面表面粗糙形态，岩体破裂网络均具有分形特征，分形维数是定量表征岩体结构性质的有用指标。
岩体结构面粗糙度系数（JRC）是Barton [30] 提出，用于描述结构面表面形态对其抗剪强度影响的几何参数。
由于岩体结构面的表面轮廓曲线具有自相似性，文献[29]建立JRC和分维数D确定性的经验公式，从而利用D可以进行岩体结构面的抗剪强度分析。
秦四清（1993）用网络覆盖法计算了小湾水电站节理网络的RQD值和分维数D值，得到两者的统计关系式，并在甬台温高速公路隧道围岩中得到验证。
李功伯等（1991）提出用分形几何描述岩体的损伤，并给出了用自相似分形集的分维数定义损伤变量的方法。
以上研究表明：用分维数来研究岩体结构面的几何特征更为可靠，它综合反映了岩体结构面几何分布的整体特征。
高峰等（2004）运用分形和统计断裂力学方法探讨了岩体节理断裂扩展和剪切滑移 2 种破坏方式下节理岩体的统计强度（平均强度），但分形维数法存在其标度区间的确度和结构面分形特征的层次问题。
综上所述，对强度参数有多种估算方法，（1）原位试验法，是一种直接又比较可靠的方法，但该方法存在“尺寸效应”问题和一些技术上的问题；（2）经验类比法，主要根据现场工程地质条件和室内力学实验结果，结合大量相关已建工程实例综合确定岩体强度的方法，存在主观性问题；（3）岩体质量评分体系方法，该方法具有统计意义上的可靠性，但对同一岩体不同的经验方法估算的力学参数差别较大；选用参数值时有较大的任意性，经验性强；（4）位移反分析法，是在已有位移观测资料的基础上，通过求解逆方程得到岩体参数。
但传统位移反分析方法都假设岩体为均值各向同性，而天然岩体地质条件复杂，其反分析解的存在性、位移性和稳定性值得研究；（5）模糊数学法，在传统的岩体质量分类的基础上，考虑岩体质量的模糊性，结合专家的经验，选出评判因素，提出岩体质量模糊综合评判模型，确定岩体力学参数的估算值，但评判因素的选取存在不确定性问题；（6）人工神经网络法，通过完成输入与输出问题的映射，自动建立复杂现象（系统）的模型并指出其控制规律。
其实用性很强，但其学习样本的选取具有很大的主观性；（7）分形维数法，近年来发展起来的岩体损伤力学的研究方法。
它利用岩体破裂系分形分维数构造损伤变量，能较好的解决岩体力学参数的估算和岩体稳定性的评价问题，但存在其标度区间的确度和结构面分形特征的层次问题。
可见，每种方法都有其优缺点，仍没有一种令人满意的方法。
从理论上看，上述各种方法同时使用有利于全面可靠地评价岩体质量。
但是，所得到的过多力学指标往往使设计者无所适从。
因此，在工程岩体稳定性分析中，合理确定节理岩体的强度，是一项十分重要而又困难的工作。
对岩体强度参数的研究，具有十分重要的工程应用和科学研究意义。
[引用回复][搜索][献花][顶贴]第5楼2007-8-21 20:01:00上面主要是研究现状的介绍在具体到这个实际的问题，根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002第4.5.4条规定，我们可以基本上根据实验数据以及野外统计得到内摩擦角φ值，就像搂主所说的。