水下的内聚力和内摩擦角怎么确定

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内摩擦角

内摩擦角

内摩擦角(angle of internal friction)煤堆在垂直重力作用下发生剪切破坏时错动面的倾角土的破坏-正文在力的作用下,土会产生连续性滑动面,从而导致整体性破坏或者发生加速变形的现象。

由于土基本上不能承受拉应力,建筑活动尽可能避免拉应力在土内发生,因而工程实践中所发生的土的破坏,基本上都是剪应力作用的结果。

土抵抗剪应力的最大能力,称为土的抗剪强度(S)。

将其与剪切面上所承受的正应力(σ)的关系绘于S-σ坐标系中,得出近于直线型的剪切曲线,亦即莫尔破坏圆的包络线,可表示为S=σ tgυ+C式中υ为内摩擦角,C为内聚力。

此式称为莫尔-库仑破坏准则。

土抗剪强度的本质和剪切曲线的形状随土的粒组级配而异。

对粘性土来说,内摩擦(σtgυ)实际上是粘粒表面结合水的粘滞阻力,内聚力则主要是颗粒间公共结合水膜的结合力、分子吸引力以及干燥状态下固态可溶盐的胶结力等的综合反映。

粗粒土的内摩擦力主要由固体颗粒表面的摩擦阻力和颗粒彼此间的嵌合抗力组成,颗粒之间一般不相联结,基本上不具有内聚力,因而剪切曲线通常可表示为S=σ tgυ。

松砂的内摩擦角大致与其天然休止角(即自然堆积成的最大坡角)相等。

由于抗剪强度是压应力的函数,并不完全表征土的特性,故表征土抗剪性能的基本指标为内摩擦角υ(或内摩擦系数tgυ)和内聚力C。

它们可由试验测定。

土在动荷载作用下比在静荷载作用下更易发生破坏。

在细粒土中,触变性粘土最敏感,因为动荷载能够更有效地破坏因胶体陈化而已经形成的粒间联结。

砂土对动荷载的敏感性随土密实程度的降低而明显提高,某些疏松饱水砂土在振动荷载作用下甚至发生突然液化(见砂土液化)。

土在振动荷载作用下的破坏程度,除取决于土本身的地质特征以外,还与振动的振幅、频率和持续时间有关。

土体中常有结构面(层面、不同成因的裂隙),它们的强度较低。

土体的破坏往往沿结构面发生。

土的破坏对建(构)筑物造成极为严重的恶果。

地基土破坏后,可使建筑物发生大量沉陷或破裂,影响建筑物的正常使用,甚至导致建筑物破坏。

内摩擦角——精选推荐

内摩擦角——精选推荐

内摩擦⾓内摩擦⾓(angle of internal friction)煤堆在垂直重⼒作⽤下发⽣剪切破坏时错动⾯的倾⾓⼟的破坏-正⽂在⼒的作⽤下,⼟会产⽣连续性滑动⾯,从⽽导致整体性破坏或者发⽣加速变形的现象。

由于⼟基本上不能承受拉应⼒,建筑活动尽可能避免拉应⼒在⼟内发⽣,因⽽⼯程实践中所发⽣的⼟的破坏,基本上都是剪应⼒作⽤的结果。

⼟抵抗剪应⼒的最⼤能⼒,称为⼟的抗剪强度(S)。

将其与剪切⾯上所承受的正应⼒(σ)的关系绘于S-σ坐标系中,得出近于直线型的剪切曲线,亦即莫尔破坏圆的包络线,可表⽰为S=σ tgυ+C式中υ为内摩擦⾓,C为内聚⼒。

此式称为莫尔-库仑破坏准则。

⼟抗剪强度的本质和剪切曲线的形状随⼟的粒组级配⽽异。

对粘性⼟来说,内摩擦(σtgυ)实际上是粘粒表⾯结合⽔的粘滞阻⼒,内聚⼒则主要是颗粒间公共结合⽔膜的结合⼒、分⼦吸引⼒以及⼲燥状态下固态可溶盐的胶结⼒等的综合反映。

粗粒⼟的内摩擦⼒主要由固体颗粒表⾯的摩擦阻⼒和颗粒彼此间的嵌合抗⼒组成,颗粒之间⼀般不相联结,基本上不具有内聚⼒,因⽽剪切曲线通常可表⽰为S=σ tgυ。

松砂的内摩擦⾓⼤致与其天然休⽌⾓(即⾃然堆积成的最⼤坡⾓)相等。

由于抗剪强度是压应⼒的函数,并不完全表征⼟的特性,故表征⼟抗剪性能的基本指标为内摩擦⾓υ(或内摩擦系数tgυ)和内聚⼒C。

它们可由试验测定。

⼟在动荷载作⽤下⽐在静荷载作⽤下更易发⽣破坏。

在细粒⼟中,触变性粘⼟最敏感,因为动荷载能够更有效地破坏因胶体陈化⽽已经形成的粒间联结。

砂⼟对动荷载的敏感性随⼟密实程度的降低⽽明显提⾼,某些疏松饱⽔砂⼟在振动荷载作⽤下甚⾄发⽣突然液化(见砂⼟液化)。

⼟在振动荷载作⽤下的破坏程度,除取决于⼟本⾝的地质特征以外,还与振动的振幅、频率和持续时间有关。

⼟体中常有结构⾯(层⾯、不同成因的裂隙),它们的强度较低。

⼟体的破坏往往沿结构⾯发⽣。

⼟的破坏对建(构)筑物造成极为严重的恶果。

土质边坡破坏模式与稳定性计算公式

土质边坡破坏模式与稳定性计算公式

② 、坡度:坡度对边坡的稳定 性影响最大,边坡的稳定系数 随坡度增大呈幂函数减小,坡 度小于50 ° 时变化较大,大于 50 °变化趋缓。随着坡度的增 大,坡体位移与剪应变急剧增 加,发生突变,由此可将其视 为坡体即将发生破坏的判据;
③、坡形:边坡开挖时阶梯型 边坡比一坡到顶的边坡稳定性 好,并且台阶越宽、台阶数越 多稳定性越好,设计时结合造 价和旅工难易程度进行取舍。 坡表形态中,微凹型、直线型、 微凸型边坡稳定性依次减小。
程度;
2.含水情况; 3.振动; 4.地表水及地下水
振动力作用下,易产生液化滑 坡; 2.管涌、流土; 3.坍塌和剥落
作用
以粉粒为主、质地均一。一 主要是水的作用,因 1.崩塌;
黄 土 边
般含钙量高,无层理,但柱 状节理发育,天然水含水量 低,干时坚固,部分黄土遇 水湿陷,有时呈固结状,有
水湿陷,或对边坡浸 2.张裂:
气候下施工,如雨季、寒冬季节。
1、地形条件:坡度一般要大于岩屑的休止角,要大于33°; 坍塌产生于易风化的土质边坡
坡地的相对高度大于50米时,可发生大型崩塌.2、地质条 和类土质边坡,尤其在膨胀土边坡
坍 塌
件:软弱面与坡面的倾向和倾角的关系不同,斜坡发生崩 或处于冻胀作用强烈区的边坡,一 塌的可能性也不一样.3、气候条件:温差较大,降水较多的 般发生在坡度大于20°时,随坡度 地区易发生崩塌.4、地震,强烈的融冰化雪.5、人工开挖边 增大发生坍塌的几率也越大,在暴
坡.。
雨季节,边坡表层岩土强度迅速降
低,也会促使坍塌破坏发生
我们实际中考虑滑坡的破坏性
三、均质土边坡各种破坏模式
• 2、土质边坡破坏机理
边坡的失稳破坏主要是由于边坡内所受的应力超过岩土体或 结构面的强度,从而导致边坡结构破坏。边坡变形表现为卸荷 回弹和蠕变两种主要方式。(具体破坏机理见下表。)

内摩擦角和粘聚力取值换算

内摩擦角和粘聚力取值换算

内摩擦角和粘聚力取值换算内摩擦角和粘聚力,这俩东西要说起来其实挺有意思的,毕竟它们关系到很多现实生活中的问题。

比如,你站在一块大石头上,想跳到旁边那块石头上去,是不是就得考虑摩擦力?如果摩擦力不够,别说跳了,可能都站不稳。

你要是滑倒了,可能还得站起来拍拍屁股,看看是不是自己没掌握好那个“角度”。

说到“角度”,就不得不提到内摩擦角了。

简单点说,内摩擦角其实就是物体之间的“亲密度”,比如一块石头和土壤接触时,土壤就得给它一些摩擦力,才不会让它轻松溜下去。

那摩擦力到底有多大呢?它跟什么因素有关?这就得扯到粘聚力了。

哦对了,粘聚力这个东西可不是单纯的粘性,它代表的是颗粒之间的“凝聚力”。

换句话说,当你把土块或沙子堆积起来时,粘聚力会让它们“死死”地粘在一起,大家就像是好朋友一样,互相不舍得分开。

所以,内摩擦角和粘聚力的大小,决定了一个物体能不能在地面上站得稳,也决定了它能不能在重力的作用下保持原状。

如果这俩东西太小了,那说白了,就是容易崩溃,像沙堆一样,只要稍微一推,整个沙堆就可能散了。

你可能会问,内摩擦角和粘聚力怎么换算呀?这两者之间有个简单的关系,只不过你得先弄明白它们各自的定义。

内摩擦角,顾名思义,它跟“角度”有关系。

每种土壤或者岩石都能承受一定的摩擦力,到了一个角度,再大的摩擦力也无法阻止它滑动。

粘聚力呢,就是这个力背后支撑的一种“基础力量”。

换句话说,如果一个土堆没有足够的粘聚力,那它的内摩擦角就算再大,整个堆积的东西也会滑下来。

想象一下,如果你把一堆沙子堆得再高,如果没有粘聚力的支持,它早晚会滑下来。

反过来,如果有了足够的粘聚力,即便内摩擦角稍微小一点,也能让堆积物保持稳固。

怎么把这两者联系起来呢?这其实有个公式,虽然说起来有点数学,但大家别紧张,挺简单的。

内摩擦角和粘聚力的关系可以通过库仑摩擦定律来换算,公式大致是:tan(φ) = σ / τ,其中φ就是内摩擦角,σ是法向力,τ是剪切力。

反算法中粘聚力和内摩擦角或综合内摩擦角经验确定

反算法中粘聚力和内摩擦角或综合内摩擦角经验确定

反算法中粘聚力和内摩擦角或综合内摩擦角经验确定
近日来,有些同仁询问滑面参数的确定方法,依据前人的成功经验和笔者的总结,将曾经发过的一篇文章重新整理,概略如下,供参考。

1、理论上,对于粘粒含量占优的坡体,多采用选用内摩擦角而反算粘聚力;对于粗颗粒含量占优的坡体,多采用选用粘聚力而反算内摩擦角;
2、在圆弧搜索法中,粘聚力和内摩擦角的取值不同会影响潜在滑面的形态,因此,分别选取时应慎重。

3、传递系数法中,由于滑面或潜在滑面基本由人工勾绘确定,因此,粘聚力和内摩擦角的选用不会影响滑面或潜在滑面形态。

这时,粘聚力和内摩擦角选取误差会形成“翘翘板”效应,因此,粘聚力和内摩擦角其中一个选取偏小时,会使另一个反算时偏大,这对坡体潜在下滑力的影响较小,不必过于较真。

4、根据滑坡专家王恭先的经验,当滑面厚度为5m时,可取粘聚力C=5KPa,然后反算内摩擦角Φ;当滑面厚度为10m时,可取粘聚力C=10KPa,然后反算内摩擦角Φ;当滑面厚度为15m时,可取粘聚力C=15KPa,然后反算内摩擦角Φ;当滑面厚度为20m时,可取粘聚力C=20KPa,然后反算内摩擦角Φ。

但不宜再往下类推了,呵呵。

5、采用综合内摩擦角时,可采用Φu=arctan(tanΦ+C/γH)公式换算,但有时也可近似采用10KPa=0.5度进行粗略换算。

粘聚力和内摩擦角关系

粘聚力和内摩擦角关系

粘聚力和内摩擦角关系
1黏着力与内摩擦角的关系
黏着力是相邻表面之间的原子乃至分子之间及表面间引起的吸引力,其大小主要由表面间的粘附和内部状态(表面凹凸程度,温度,湿度,化学成分、表面活性剂)等决定。

内摩擦角是相对滑动体表面形成一层润滑物质,从而使得滑动体之间的摩擦降低的一种参数。

2.黏性力和内摩擦角的共同影响
黏着力是影响摩擦的主要因素,但是影响黏着力的另一个重要因素就是内摩擦角。

黏聚力是在接触表面间产生的力,而内摩擦角是表面的粗糙程度,也就是内部的粘性力。

当表面的粗糙程度越高时,表面间的作用力增加,黏着力也会增加。

相反,表面的粗糙程度越低时,表面间的摩擦力也会减少,黏着力也会降低。

3.黏着力和内摩擦角的应用
黏着力和内摩擦角的研究有重要的实际意义,它们的应用是在一定的温湿度以及一定的粗糙程度下改变吹气速度和滑动力矩来保持相同的焊接质量。

研究黏着力和内摩擦角有助于改善润滑剂的抗摩擦性能、提高润滑剂的流动性、降低油层的结晶性等,从而保证润滑剂的工作性能,从而达到节能减排、降低润滑剂消费等目的。

淤泥内摩擦角和粘聚力

淤泥内摩擦角和粘聚力

淤泥内摩擦角和粘聚力一、引言淤泥是一种由水和土壤颗粒混合而成的流体,其特点是黏稠度高、流动性强。

淤泥内摩擦角和粘聚力是研究淤泥性质和行为的重要参数。

本文将详细介绍淤泥内摩擦角和粘聚力的概念、测量方法以及对工程实践的影响。

二、淤泥内摩擦角淤泥内摩擦角是指在淤泥颗粒之间产生的内摩擦力所能达到的最大值。

它与淤泥的黏稠度和颗粒形状有关。

内摩擦角的大小决定了淤泥的抗剪强度和稳定性。

测量淤泥内摩擦角的常用方法有直剪试验、剪切试验和压缩试验等。

直剪试验是将淤泥样品放置在一个切割刀上,通过施加垂直和水平力来测量淤泥的内摩擦角。

剪切试验是在剪切应力作用下测量淤泥的内摩擦角。

压缩试验则是通过施加垂直压力来测量淤泥的内摩擦角。

淤泥内摩擦角的大小受到多种因素的影响,包括颗粒形状、颗粒大小、颗粒浓度以及颗粒之间的相互作用力等。

一般来说,颗粒形状越圆滑,颗粒大小越小,颗粒浓度越高,内摩擦角就越小。

此外,颗粒之间的相互作用力也会影响内摩擦角的大小。

三、淤泥的粘聚力淤泥的粘聚力是指颗粒之间的吸附力和黏着力。

粘聚力的大小反映了淤泥颗粒之间的结合程度和稳定性。

粘聚力的大小与淤泥颗粒的表面性质、颗粒形状以及淤泥中的水含量等因素有关。

测量淤泥的粘聚力可以采用直接剪切试验、拉拔试验和压缩试验等方法。

直接剪切试验是将淤泥样品置于两个平行切割刀之间,通过施加剪切力来测量淤泥的粘聚力。

拉拔试验则是通过施加拉拔力来测量淤泥的粘聚力。

压缩试验是通过施加垂直压力来测量淤泥的粘聚力。

淤泥的粘聚力受到多种因素的影响,包括颗粒表面的化学成分、颗粒形状、颗粒大小以及淤泥中的水含量等。

一般来说,颗粒表面的化学成分越活跃,颗粒形状越不规则,颗粒大小越大,粘聚力就越大。

此外,水含量的增加也会增加淤泥的粘聚力。

四、淤泥内摩擦角和粘聚力对工程实践的影响淤泥的内摩擦角和粘聚力对工程实践具有重要的影响。

首先,淤泥的内摩擦角决定了淤泥的抗剪强度和稳定性。

在土木工程中,淤泥的抗剪强度是一个重要的设计参数,它直接影响到工程的稳定性和安全性。

【岩土设计】内摩擦角φ、和内聚力C取值问题的答疑

【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.。

内聚力和内摩擦角公式

内聚力和内摩擦角公式

内聚力和内摩擦角公式
内聚力和内摩擦角是物理学中常见的概念,它们分别是描述物质粘
合力和物体表面抵抗相对滑动的力。

以下将分别介绍内聚力和内摩擦
角的定义、公式以及应用。

一、内聚力
内聚力是物质分子间的吸引力量,是物质固结和凝聚的重要因素之一。

它决定着物质的相互粘合程度和稳定度。

内聚力越大,物质越牢固,
相反,内聚力越小,物质越松散。

内聚力公式:
内聚力= 表面能/分子数
其中,“表面能”指的是物质表面的能量,它与物质的性质有关,而“分
子数”指的是单位体积或面积内分子的数量。

内聚力的应用:
1. 在建筑材料中,内聚力的大小决定着物质的抗拉强度、抗折强度等
力学性质,因此在设计和选择建筑材料时需要考虑内聚力的大小。

2. 在制药过程中,药物颗粒间的内聚力大小直接影响着药丸的质量和
稳定性。

因此药品生产中需要控制颗粒的内聚力。

二、内摩擦角
内摩擦角是物体表面抵抗相对滑动的力,即表面粗糙度和压力之间的
比值。

它决定着物体在斜面上的滑动程度和在水平面上的牢固度。

内摩擦角公式:
内摩擦角=切向力/法向力
其中“切向力”指的是物体表面抵抗相对滑动的力,“法向力”指施加在物体表面的垂直方向上的力。

内摩擦角的应用:
1. 在工程设计领域中,内摩擦角通常用于计算土体的切割力和稳定性,以及负责坡道设计和防滑处理。

2. 在机械工程领域中,内摩擦角用于计算机械部件在运动过程中的稳
定性和固定度。

以上就是内聚力和内摩擦角的定义、公式和应用,它们在物理学和工
程领域中都有广泛的应用。

粘聚力内摩擦角测定实验

粘聚力内摩擦角测定实验

粘聚力内摩擦角测定实验摩擦力是物体相互接触时产生的一种力,它对于我们日常生活和工程设计都具有重要意义。

而摩擦力的大小与物体表面的粗糙程度、材料的性质以及物体之间的压力等因素密切相关。

在研究摩擦力时,我们经常会遇到一个重要的参数——摩擦角。

摩擦角是指两个物体相对滑动时,物体表面之间的内摩擦力与垂直于物体表面的压力之比。

粘聚力内摩擦角测定实验就是一种常用的方法,用于测定物体表面的粘聚力内摩擦角。

实验步骤如下:1. 准备工作:首先,我们需要准备一块平整的试样,可以是金属、塑料或其他材料。

试样的表面应该是干净、光滑且无明显磨损的。

同时,还需要准备一个测力计和一个施加压力的装置。

2. 固定试样:将试样固定在水平台上,确保其表面与水平台平行。

可以使用夹具或胶水等方式将试样固定在水平台上。

3. 施加压力:使用施加压力的装置,对试样施加一个垂直于其表面的压力。

可以通过调节装置的压力大小来控制压力的大小。

4. 测量力的大小:将测力计的传感器与试样表面接触,并记录下测力计显示的力的大小。

这个力就是试样表面的粘聚力。

5. 施加水平力:在保持垂直压力不变的情况下,施加一个水平方向的力,使试样开始滑动。

记录下此时测力计显示的力的大小。

6. 计算摩擦角:根据测力计显示的力的大小,可以计算出试样表面的内摩擦力。

然后,将内摩擦力除以垂直压力,即可得到粘聚力内摩擦角的大小。

通过这个实验,我们可以得到不同材料表面的粘聚力内摩擦角。

这个角度可以用来评估材料的摩擦性能,对于工程设计和材料选择具有重要意义。

需要注意的是,实验中的一些因素可能会对测量结果产生影响。

例如,试样表面的污染物、试样与水平台之间的间隙以及施加压力的均匀性等因素都可能导致测量结果的误差。

因此,在进行实验时,需要尽量控制这些因素,以确保测量结果的准确性和可靠性。

总结起来,粘聚力内摩擦角测定实验是一种常用的方法,用于测量物体表面的摩擦性能。

通过这个实验,我们可以得到不同材料表面的粘聚力内摩擦角,为工程设计和材料选择提供参考依据。

基坑支护设计中土的粘聚力和内摩擦角的取值方法分析

基坑支护设计中土的粘聚力和内摩擦角的取值方法分析

基坑支护设计中土的粘聚力和内摩擦角的取值方法分析刘之葵【摘要】分析指出了在深基坑土压力计算中,对于不同的深基坑土层类型,应相应采用不同的固结排水条件剪切试验结果。

【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2001(000)001【总页数】2页(P15-16)【关键词】土压力;固结排水;剪切试验;内聚力;内摩擦角;深基坑支护【作者】刘之葵【作者单位】桂林工学院土木工程系,【正文语种】中文【中图分类】工业技术2001 年第 1 期探矿工程(岩土钻掘工程) 15基坑支护设计中土的粘聚力和内摩擦角的取值方法分析刘之葵 (桂林工学院土木工程系,广西桂林 541004)摘要:分析指出了在深基坑土压力计算中,对于不同的深基坑土层类型,应相应采用不同的固结排水条件剪切试验结果。

关键词:土压力;固结排水;剪切试验;内聚力;内摩擦角;深基坑支护中图分类号:TU46+3文献标识码:B 文章编号:1000-3746(2001)01-0015-02 1 问题的提出深基坑支护设计是当今岩土工程界热点与难点之一。

深基坑支护设计的成败,不仅直接关系着工程建设的顺利进展,还与巨大的经济效益联系在一起,基坑支护与设计的费用,一般达数百万元。

目前国内的深基坑支护设计正处在一个边实践、边总结、边提高的过程,有许多理论和方法有待于进一步提高和完善。

在深基坑支护设计中,深基坑土压力的计算是支护设计的根本依据和关键,而在土压力计算中,土体的粘聚力 c 、内摩擦角 9 值又是最基本的参数。

深基坑土体的 c 、 9值指标,可以因为固结排水条件不同而表现为不同的数值。

例如,同一种饱和粘性土,在固结排水和固结不排水试验中表现为不同的内摩擦角,而在不团结不排水剪切试验中内摩擦角∞ =0 。

人们为尽可能模拟工程中各种复杂的排水条件,在进行土体强度指标的 c 、妒值试验时,分为 3 种情况考虑,即三轴剪切试验的不固结不排水剪(UU) 、固结不排水剪(CU) 及固结排水剪(CD) ,与其相对应的直接剪切试验分别为快剪、固结快剪和慢剪。

内摩擦角和凝聚力的分析

内摩擦角和凝聚力的分析

内摩擦角和凝聚力的分析内摩擦角和凝聚力的分析一概念:两者都是土的抗剪强度指标: 1、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:一是土颗粒之间产生相互滑动时需要克服由于颗粒表面粗糙不平而引起的滑动摩擦;二是由于颗粒间的嵌入和联锁及脱离咬合状态而移动所产生的咬合摩擦。

2、粘结力则由三部分构成:原始粘聚力(天然胶结物质:如硅、铁物质和碳酸盐等),固化粘聚力,毛细粘聚力,其中还包括土颗粒间的电分子的吸引力。

二、影响因素影响因素影响因素影响因素:影响内摩擦角的主要因素是:密度、颗粒极配、颗粒形状、矿物成分、含水量、孔隙比等有关。

影响粘聚力的主要因素是:颗粒间距离、土粒比表面积、粒径、胶结程度。

三、理论公式: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cf+⋅=ϕστtan其中,对于粘性土0≠c,对于砂土0=c,ϕ、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。

但这个临界自稳角只是内摩擦角的一个表象。

在平整的摩擦面上,内摩擦角就是摩擦力矢量与摩擦面所夹的锐角。

在工程实践中,测定砂性土(0=c或很小时)的内摩擦角时,通常采用其天然坡角来近似代替内摩擦角。

砂土的内摩擦角是指无粘性土(砂土)试样分别在几个不同垂直压力作用下,得出相应的抗剪强度,以抗剪强度为纵坐标,垂直压力为横坐标,绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线,曲线的倾角为内摩擦角。

砂土的天然坡角是指无凝聚土在堆积时,其其天然坡面与水平面所形成的最大倾角。

四、非饱和土的抗剪强度指标ϕ、c值随含水量值随含水量值ω的关系 1、非饱和土的抗剪强度指标ϕ、c值随含水量ω变化的一般规律,随着非饱和土的含水量ω的增大,凝聚力c和内摩擦角都有减少的趋势,但是这种关系不是简单线性关系。

内聚力和内摩擦角公式

内聚力和内摩擦角公式

内聚力和内摩擦角公式首先,我们来了解什么是内聚力。

内聚力是指物体内部各个微观粒子之间存在的相互作用力。

这种力使得物体内部的微观粒子产生相对静止状态,从而使得物体能够维持稳定的形状。

内聚力的概念不仅在固体力学、流体力学中具有重要应用,还在材料力学和土力学领域中起到关键作用。

内聚力可以分为拉应力和压应力两种情况。

拉应力是指物体内部微观粒子之间的相互拉拽力,而压应力则是指物体内部微观粒子之间的相互压迫力。

拉应力和压应力是内聚力的两种典型形式,它们决定了物体内部的力学性质。

下面我们来详细介绍内摩擦角的概念和定义。

内摩擦角是指物体内部微观粒子之间的相对运动受到阻碍时所发生的摩擦力达到最大值时,微观粒子之间所呈现的最大相对位移角度。

具体来说,当物体内部微观粒子相对运动越来越大时,摩擦力将逐渐增大,直到达到一个平衡状态,此时摩擦力达到最大值。

这个最大值所对应的相对位移角度就是内摩擦角。

我们可以通过实验方法或者数值模拟来测量物体内部微观粒子的内摩擦角。

实验方法通常是通过施加外力使物体内部微观粒子出现相对运动,然后测量摩擦力和相对位移角度之间的关系。

数值模拟方法则是利用计算机模拟物体内部微观粒子之间的相互作用力,从而得到内摩擦角的结果。

在实际问题中,我们经常需要计算物体内部的内聚力和内摩擦角。

为了方便计算,人们提出了一些公式或者理论模型来描述内聚力和内摩擦角。

下面我们将分别介绍内聚力和内摩擦角的计算公式。

对于内聚力的计算,人们一般使用拉伸试验或者压缩试验来获得应力-应变曲线。

通过分析应力-应变曲线,可以计算出内聚力的大小。

在线性弹性区域内,内聚力可以通过胡克定律来计算。

胡克定律表明,应变与应力成正比,即应力等于内聚力和变形之比。

在弹性区域内,胡克定律可以写作:σ=Eε其中,σ是内聚力,E是弹性模量,ε是应变。

对于内摩擦角的计算,人们使用各种模型和理论来描述内摩擦力与相对位移角度之间的关系。

最常用的模型是Coulomb摩擦模型,该模型认为内摩擦力与法向力之间呈线性关系,即摩擦力等于内摩擦角与法向力之积。

内聚力和内摩擦角公式

内聚力和内摩擦角公式

内聚力和内摩擦角公式内聚力(cohesive force)是指物质内部分子或原子之间相互吸引的力量,使其保持一定的凝聚态以及物质的整体结构稳定。

内摩擦角(angle of internal friction)是指在固体颗粒间产生阻力时,使其开始产生相对运动的最小角度。

内聚力和内摩擦角是固体力学中重要的概念,可以用于描述固体颗粒之间的相互作用和固体物质的特性。

首先来了解下内聚力。

内聚力是物质内部分子或原子之间的吸引力,使得物质保持一定的凝聚态。

内聚力的存在使得物体具有一定的强度和刚性。

在固体物质中,内聚力由于分子或原子之间的化学键或电子云间的静电吸引力所产生。

不同物质之间的内聚力强度会有所不同。

例如,金属中的金属键具有很大的内聚力,使得金属具有良好的导电和热传导性能,而水中的氢键则是水分子之间的内聚力,使得水具有较大的表面张力。

内聚力可以通过一些物理学和化学方法来测量和计算。

例如,可以通过测量物质的表面张力、粒子之间的吸引力或剪切力来了解内聚力的强度。

同时,内聚力也可以通过测量材料的抗拉强度、硬度和断裂韧性来评估。

内摩擦角则是描述固体颗粒之间产生相对运动的最小角度。

在固体颗粒之间,存在一定的内摩擦力阻碍其相对运动。

内摩擦力是一种由颗粒间的表面形态、表面间的粗糙程度以及颗粒间的压缩程度等因素所决定的力量。

当我们施加一个外力试图使固体颗粒发生相对运动时,需要克服内摩擦力的阻碍。

当施加的外力达到内摩擦力的最大值时,颗粒之间产生相对滑动,此时的角度就是内摩擦角。

内摩擦角通常用于描述固体颗粒之间的摩擦特性。

在土力学和岩石力学中有着广泛的应用。

它对于土壤的抗剪强度和物质的流动性有着重要的影响。

例如,在土壤力学中,内摩擦角是用来描述土体的抗剪强度的一个重要参数。

内摩擦角越大,则代表土体的抗剪强度越大,表明土体的内聚力越强,而相对的松散度越小。

内摩擦角可以通过实验测量和数值模拟来获得。

常见的实验方法包括剪切试验、直剪试验和压缩剪切试验等。

基坑地基加固粘聚力和内摩擦角的计算

基坑地基加固粘聚力和内摩擦角的计算

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灌浆帷幕的粘聚力和内摩擦角

灌浆帷幕的粘聚力和内摩擦角

灌浆帷幕的粘聚力和内摩擦角
灌浆帷幕是一种常见的岩土工程结构,由灌浆料和支撑体两部分组成。

灌浆料在支撑体的表面上形成一层粘稠的浆体,能够提供支撑和保护的作用。

而灌浆帷幕的内摩擦角是衡量灌浆料在支撑体表面上形成粘聚力的重要指标。

内摩擦角是指灌浆料在支撑体表面上与支撑体之间的相对运动角度。

当灌浆料在支撑体表面上形成粘稠的浆体时,其与支撑体之间的相对运动角度就是内摩擦角。

不同的灌浆料和支撑体材料,其内摩擦角也是不同的。

内摩擦角的大小与灌浆料的类型、稠度以及支撑体的表面性质等因素有关。

一般来说,当灌浆料越稠厚、支撑体表面越粗糙时,内摩擦角就越大。

反之,当灌浆料越稀薄、支撑体表面越光滑时,内摩擦角就越小。

内摩擦角的大小对灌浆帷幕的性能有着重要的影响。

一方面,内摩擦角的大小决定了灌浆料在支撑体表面上形成的粘聚力。

一般来说,内
摩擦角越大,灌浆料在支撑体表面上形成的粘聚力就越强。

这样可以更好地抵御地震等自然灾害对建筑物的影响,保障建筑物的安全。

另一方面,内摩擦角的大小还会影响灌浆帷幕的施工质量。

如果灌浆料在支撑体表面上形成的内摩擦角过大,就容易导致灌浆失败,影响施工质量。

因此,在灌浆帷幕的施工过程中,要合理选择灌浆料的稠度和支撑体的表面性质,确保灌浆效果。

内摩擦角是衡量灌浆帷幕的一个重要指标。

它与灌浆料的类型、稠度以及支撑体的表面性质等因素有关,影响着灌浆帷幕的施工质量、提供支撑和保护的作用。

因此,在灌浆帷幕的施工过程中要认真选定灌浆料,确保施工质量。

内摩擦角及粘聚力的取值参考

内摩擦角及粘聚力的取值参考

内摩擦角及粘聚力的取值参考你要问内摩擦角和粘聚力的取值参考?哎呀,这个话题看似很“高大上”,但其实跟我们生活中很多小常识是有些关系的。

咱们从头说,别急!内摩擦角,听起来像是啥神秘的专业术语,实际上它就是一种物体之间的“磨合度”。

就像我们小时候学骑自行车的时候,地面和车轮之间的摩擦力决定了我们能不能稳定地骑下去。

粘聚力嘛,就是物体之间黏在一起的力量,比方说,想象你拿一把胶水,把两片纸粘在一起。

那粘住的力量就是粘聚力。

简单说,这俩玩意儿的取值直接影响着物体的稳定性。

你试想一下,如果地面摩擦力不够,你骑车会一不小心就滑倒,或者粘聚力差了,两块纸随便一碰就掉开了。

这就很头疼啊!所以呢,咱们今天就来看看内摩擦角和粘聚力到底该怎么取值,才能让我们的生活更顺利。

内摩擦角一般是用来衡量物体之间的“抓地力”的,换句话说,就是摩擦的强度。

你肯定见过那种滑坡的现象吧?哎呀,山上的土石一旦失去摩擦力就会滚下去,真的是危险重重。

所以呢,这个内摩擦角就要考虑地面材料的不同。

你看看沙子,内摩擦角大得很,根本不会轻易滑下来。

而泥土、湿滑的地方呢,就容易出问题,内摩擦角小,摩擦力就弱。

这就是为什么很多地方都要考虑土壤的摩擦系数,才能避免各种灾难的发生。

而粘聚力嘛,是物体之间的“粘连力”,你看看那些拿着粘合剂的工人,粘得牢牢的,岂不省心?那么土壤的粘聚力,更多的是在湿润的环境下起作用。

比如说,如果下了点雨,土壤里的水分增多,土壤的颗粒就会因为水分的粘性而产生一定的吸附力,从而增强土壤的粘聚力。

更直白点说,就是土壤变得更“黏糊糊”,不容易滑开。

这种情况多见于泥土或者湿润的环境中。

反之,干燥的沙土,粘聚力就差了许多。

好啦,刚才说了这么多,你肯定好奇,内摩擦角和粘聚力该怎么取值才合适?这里就得讲点专业的事儿了。

一般来说,内摩擦角的范围大约在25到45度之间,当然这个取值跟土壤类型、湿度以及颗粒大小有关。

比如,沙子或者砾石的内摩擦角比较大,因为它们的颗粒相对粗糙,摩擦力强。

土的抗剪强度-粘聚力和内摩擦角

土的抗剪强度-粘聚力和内摩擦角

土的抗剪强度--粘聚力和内摩擦角内摩擦角与黏( 内) 聚力:土的抗剪强度由滑动面上土的黏聚力〈阻挡剪切) 和土的内摩阻力两部分组成。

内摩擦角大小取决于土粒间的摩阻力和连锁作用, 内摩擦角反映了土的摩阻性质。

黏聚力是黏性土的特性指标, 黏聚力包括土粒间分子引力形成的原始黏聚力和土中化合物的胶结作用形成的固化黏聚力。

因而内摩擦角与黏聚力是土抗剪强度的两个力学指标。

土的抗剪强度指土对剪切破坏的极限抵抗能力,土体的强度问题实质是土的抗剪能力问题。

土的抗剪强度指标——内摩擦角φ、黏( 内) 聚力Cφ——土的内摩擦角(°)C——土的粘聚力(KPa)φ、C与土的性质有关,还与实验方法、实验条件有关。

因此,谈及强度指标时,应注明它的试验条件。

(直剪实验、三轴剪切试验等)土的抗剪强度第一节概述建筑物由于土的原因引起的事故中,一部分是沉降过大,或是差异沉降过大造成的;另一方面是由于土体的强度破坏而引起的。

对于土工建筑物(如:路堤、土坝等)来说,主要是后一个原因。

从事故的灾害性来说,强度问题比沉降问题要严重的多。

而土体的破坏通常都是剪切破坏;研究土的强度特性,就是研究土的抗剪强度特性。

①土的抗剪强度(τf):是指土体抵抗抗剪切破坏的极限能力,其数值等于剪切破坏时滑动的剪应力。

②剪切面(剪切带):土体剪切破坏是沿某一面发生与剪切方向一致的相对位移,这个面通常称为剪切面。

其物理意义:可以认为是由颗粒间的内摩阻力以及由胶结物和束缚水膜的分子引力所造成的粘聚力所组成。

无粘性土一般无连结,抗剪强度主要是由颗粒间的摩擦力组成,这与粒度、密实度和含水情况有关。

粘性土颗粒间的连结比较复杂,连结强度起主要作用,粘性突的抗剪强度主要与连结有关。

决定土的抗剪强度因素很多,主要为:土体本身的性质,土的组成、状态和结构;而这些性质又与它形成环境和应力历史等因素有关;此外,还决定于它当前所受的应力状态。

土的抗剪强度主要依靠室内经验和原位测试确定,试验中,仪器的种类和试验方法以及模拟土剪切破坏时的应力和工作条件好坏,对确定强度值有很大的影响。

总应力

总应力

总应力,有效应力1.前者是指受荷后土中某点的总应力变化的轨迹,它与加荷条件有关,而与土质和土的排水条件无关后者则指在已知的总应力条件下,土中某点有效应力变化的轨迹,它不仅与加荷条件有关,而且也与土体排水条件及土的初始状态、初始固结条件及土类等土质条件有关。

2.根据Terzaghi饱和土固结理论,土的总应力=超静孔压+有效应力.土体在荷载作用下超静孔压随时间发生变化,因此某点的应力状态也会发生变化.当用应力路径来表示时,总应力路径指在p-q平面上点的变化轨迹(三轴实验中,p=(σ1+σ3)/2,q=(σ1-σ3)/2,都是总应力).有效应力路径(三轴实验中,p“=(σ1“+σ3“)/2,q“=(σ1“-σ3“)/2),都是有效应力.至于如何区分两者,在应力路径中,总应力路径是条直线,有效应力路径是条曲线,其变化性状因土的固结状态(超固结、正常固结以及欠固结)不同而各异.3.利用应力圆上的顶点作为特征点,各应力变化的一系列圆就有一系列特征点的连线。

其特征点坐标为p=(σ1+σ3)/2,q=(σ1-σ3)/2。

这是总应力。

有效应力就是减去孔隙水压力即可。

目前国内检测内摩擦角和粘聚力都是通过快剪试验,这种试验不考虑排水,测得的是总应力下的内摩擦角。

而一般计算程序也都是利用这种内摩擦角来计算,这样一来,如果放在水下,总应力会发生变化。

而国外比较新的设计理论是采用有效内摩擦角,其值不受水的影响。

建议选用固结快剪70%临时性工程建议用固结快剪峰均值(重要性工程取最小平均值),永久性工程建议取固结快剪峰的粘聚力50%、内摩擦角减小2度。

但应根据当地经验确定为主。

水下粘聚力,水下内摩擦角怎么确定?1、水下内摩擦角为10度时,水上就为10+3,即加上3度。

2、水上粘聚力为10Kpa时,水上就为10+5Kpa,即加上5Kpa。

以上两条参数主要用于水工大坝的填土计算,对于基坑而言,可以适当减小,即水上内摩擦角+2度,水下粘聚力+1~3Kpa。

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水下的内聚力和内摩擦角怎么确定?
答:地质报告中提供的固结快剪的C 、φ值。

固结快剪,就是土体充分固结后进行快剪试验。

如果是基坑和边坡,严格要求是做三轴剪切试验。

但很多地方都不做,为了省钱省时间。

固结快剪的指标是肯定不能用于水下的,如果是粉土或砂土,折减值较大;如果是粉质粘土,折减系数小点;如果是粘土,折减系数最小。

具体折减多少,应该问比较熟悉当地土质的工程师。

楼说的对,在2012年新修订的群筑基坑支护技术规程上对抗剪强度的指标选取都有说明,不过话又说回来,对于不同土质、不同成因、不同工况的基坑工程的参数选择最好由有经验的注册岩土工程师把一下关,我所见过的基坑方案设计有不少都存在这些问题。

以下谈几点:
1、直剪C 、φ值较适合自然放坡条件或基坑周边环境宽松情况下,一般性支护结构上的土压力计算;三轴剪(UU)C 、φ值适合安全等级一级或基坑采用防渗帷幕时土压力计算,饱和的软粘土或含水量大的欠固结土均选UU值合适;
2、地下水位以下的正常固结土或超固结土,选用固结快剪的C 、φ值或三轴CU试验值更合适些;
3、地下水位以下的砂土可参见规范。

有试验值的话按试验值折减,一般是取0.8左右,因为对于摩
擦系数试验多的话是有规律的,但C值数据越多离散性越大,试验数据要折的更多一些。

按当前的情况是大多行业都有相关的经验值,这是多年总结的结果,可靠性更高。

在没实验数据的情况下,根据经验,水下内聚力=内聚力-5左右
水下内摩擦角=内摩擦角-3左右。

我觉得水下取值如果依据室内试验的话最好取饱和土的抗剪强度
一般来说,粘土受到的影响较小,粉质粘土次之,粉土、砂土影响最大。

一般勘察报告取0.8-0.9的折减系数,理论上摩擦角受水的影响很小
个人觉得水上水下一样即可,本来土工的参数就是糊涂账,何必去叫真?。

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