内摩擦角

摘要： 阿勒锦岛岸坡土受松花江水位变化影响,土体会随着水位升降发生干湿交替过程,正因这种现象造成岸坡土体变形和强度特性发生不可逆的变化.为了探究干湿循环对岸坡土力学性能的影响,通过压缩试验、直接试验与三轴压缩试验进行对比分析,得出:岸坡土体的压缩性能较低,受干湿循环效应的影响较大,强度较低,易受外部荷载的作用而发生滑动破坏;干湿循环会降低岸坡土的总体强度;抗剪强度参数凝聚力随干湿循环次数的增加而降低,但是在经过多次循环后,趋向于稳定,但干湿循环对内摩擦角的影响不大.

摘要： 扩大头锚杆因其对土层的选择要求而常常具有一定的锚杆倾角,而目前工程实践中未充分考虑该倾角对锚杆抗拔力的影响.为此,在原有研究基础上,采用莫尔-库伦强度理论推导考虑倾角影响的扩大头锚杆极限端压力和抗拔力的表达式,从力学机制层面解释土体黏聚力、内摩擦角和扩大头埋深对极限端压力随锚杆倾角变化的影响.结果表明:极限端压力在静止土压力系数不大于1时随锚杆倾角的增大而减小,而在静止土压力系数大于1时随锚杆倾角的增大而增大;黏聚力因其各向同性性质使得极限端压力随锚杆倾角的变化不敏感,而内摩擦角和扩大头埋深因各向异性因素使得极限端压力呈现复杂变化;对于静止土压力系数不大于1的常规土体,目前工程规范中将倾斜锚杆的抗拔力取值为完全水平锚杆的抗拔力,或偏于不安全.相关公式和规律可为采用扩大头锚杆的锚固工程设计提供参考.

摘要： 预钻式岩体剪切测量系统可以测量矿山原位岩体的内摩擦角和黏聚力,与传统室内试验和现场测试相比,该测试方法可以最大限度保持岩体本质状态,方便快捷获取测试数据。首先阐述了系统整体设计思路,并成功研制出预钻式原位岩体剪切仪设备,搭建了数据采集存储软件平台;其次,基于剪切仪的工作原理,通过配套完整的测量系统试验装置,制定了试验数据处理方法和试验步骤;最后为验证系统方法的工程适用性,对测量系统进行了标定试验,并在混凝土平台进行了岩体侵入试验与剪切试验。剪切试验结果与室内直剪试验相比,内摩擦角小24.77%~41.33%,黏聚力小13.11%~32.84%。针对试验结果的差异性,从仪器设备和试验方式进行了分析,指出试验误差主要来源于设备剪切加载方式的变化和岩体直剪试验方法的不同。研究结果为矿山原位岩体力学参数的准确测量提供了新的思路和方法,也为后续系统的改进设计提供借鉴参考。

摘要： 输电线路跨度大、分布广的特点极大地增加了输电线路基础建设过程中的勘测工作量。在已知部分输电线路勘测点位数据的情况下,采用克里金、样条函数和反距离权重插值等方法对输电线路其余点位桩基的主要力学参数进行了合理预测,详细比较了插值误差,分析了不同插值方法在输电线路桩基参数插值过程中的主要特点,并分析了幂参数取值对反距离插值方法进行极限端阻力插值的精度的影响。结果表明:采用反距离权重法对条带状分布的参数进行插值时,概念简单,编程容易,插值精度也在合理范围内;随着幂参数的增大,插值精度逐步提高。

摘要： 土建开挖产生的工程渣土进行固化处理后应用于公路工程、市政工程建设具有较大的经济效益和社会效益。通过冻融试验、静力三轴试验和固结试验,分析了不同含水率和密度下的工程渣土固化土在不同冻融循环次数下黏聚力、内摩擦角和压缩模量的变化,揭示了上述力学指标随冻融次数的变化规律,并引入指标劣化系数用于评估工程渣土固化土的长期力学特性,建立了劣化系数计算方法。成果可为工程实践提供参考。

摘要： 本文通过数据作图法揭示了土体黏聚力和内摩擦角对斜坡安全系数作用的不同规律,并论证了一般土质斜坡存在唯一最小安全系数及其原因。本文在土质斜坡中划分了大量的潜在滑移面,并定义了每一个潜在滑移面所拥有的4类安全系数FOS^(c×Φ)、FOS^(c)、FOS^(Φ)和FOS^(c+Φ)。基于极限平衡的条分法计算了滑移面的4类安全系数,并使用数据作图法揭示和确定了这4类安全系数值随潜在滑移面深度d变化的4条特征和规律。由土体黏聚力和内摩擦角共同作用的安全系数FOS^(c×Φ)包络线随d的增加先单调下降,到达一段最小值区间后,再单调上升。因此,它必然存在一个总体最小值。仅由土体黏聚力贡献的FOS^(c)包络线随d的增加先快速、再缓慢单调下降。仅由土体内摩擦角贡献的安全系数FOS^(Φ)包络线随d的增加线性上升。FOS^(c)与FOS^(Φ)之和FOS^(c+Φ)数值几乎等同于FOS^(c×Φ)数值。这4条规律揭示了土体黏聚力和内摩擦角对斜坡安全系数作用的不同规律,并论证了一般斜坡存在最小安全系数及其原因。本文进一步论证和揭示了这4条特征和规律适用于5种经典有限条分法的计算结果,适用于考虑地下孔隙水压强作用的计算结果,和考虑斜坡土体分层不均质影响的计算结果。特别地,地下孔隙水会加深拥有最小安全系数的潜在滑移面深度。土体黏聚力对斜坡安全系数贡献随潜在滑移面深度增大而减小,土体内摩擦角对斜坡安全系数贡献随潜在滑移面深度增大而增大。这两种强度随深度的相反贡献规律导致了一般土质斜坡存在唯一最小安全系数。

摘要： 随着我国基建事业的不断完善,工程中遇到盐渍土地质的概率变得越来越大。黄骅港土质盐渍化特别严重,且处在寒冷地区,土质强度低,冻融严重,这直接影响了工程建设的安全性、适用性和耐久性,因此,开展针对该地区盐渍土-砂混合土的工程特性研究意义重大。鉴于此,文章结合黄骅港综合保税区项目地质情况,以含砂量、含水率为研究因素,对该寒冷地区盐渍土-砂混合土进行系列三轴剪切试验,以研究含砂量、含水率对该寒冷地区盐渍土-砂混合土的强度变化规律,旨在为今后类似工程项目的建设和研究积累基础。

摘要： 为探讨土的强度参数的空间变异性对盾构隧道开挖引起的地表变形的影响,选取黏聚力和内摩擦角作为随机变量,采用Karhunen-Loève方法对随机场进行离散,利用Matlab软件将土性参数随机场与FLAC 3D模型单元一一映射,并使用FLAC 3D进行分析计算。结果表明:土强度参数的空间变异性对地表变形的影响明显;竖直方向相关长度的影响大于水平方向相关长度的影响;地表水平位移受到的影响比地表沉降受到的影响更大;竖向相关长度小于1倍隧道直径时,多次模拟得到的地表沉降值符合正态分布,据此可利用确定性分析结果估算地表沉降变形超限概率或确定控制沉降量。

摘要： 在国际水电工程中,常需面对国际咨询工程师针对中国标准中岩体抗剪强度参数经验值的质疑,尤其是粘聚力值。国外咨询工程师普遍认为中国规范的建议值过于冒进,基于国外地质工程师的普遍认识较难接受,导致沟通过程复杂且漫长,以致工程设计延期的情况较多。通过对比分析中外规范建议参数的来源、试验方法和取值方法等,查找中外规范的差异原因,并提出应对措施,对同类工程具有较好的借鉴意义。

摘要： 为研究保山地区黏土原状条件与重塑条件下,土体的抗剪强度指标,运用ZJ型应变控制式直剪仪进行试验,试验结果表明原状土样的抗剪强度具有不稳定的特点,同一区间含水率条件下原状土样的抗剪强度变化离散性大;重塑土抗剪强度中,粘聚力C对抗剪强度的影响占主导地位。

摘要： 基于刚体极限平衡理论的Morgenstern-Price法、Bishop法、Janbu法和瑞典条分法在计算边坡稳定中得到了广泛的应用,其计算结果也对工程实践具有重要的指导意义.GeoStudio软件中的SLOPE/W模块正是对以上四种方法的应用,本文通过运用GeoStudio软件中的SLOPE/W模块进行控制变量,不断改变内摩擦角的大小得到其与安全系数的关系,然后通过Excel软件进行拟合公式,从而得到一条简单可行的判断土质边坡失稳的判据.

摘要： 通过直剪试验、三轴试验研究南海未胶结钙质砂的静强度,得到了钙质砂临界内摩擦角、峰值内摩擦角及剪胀角之间的关系,并提出相应的预测公式.通过单调单剪试验研究了应力水平及相对密实度对钙质砂内摩擦角的影响,发现内摩擦角随相对密实度的增大而增大,随初始固结应力的增大而减小,且钙质砂的内摩擦角较石英砂更高.在循环单剪试验中,钙质砂的动强度与相对密实度和初始竖向应力相关,且不论石英砂还是钙质砂,二者在循环单剪中循环应力比同循环次数的关系均符合幂函数关系.由此提出了未胶结钙质砂动强度的归一化表达式,建立了不排水静强度、不排水动强度和循环次数之间的关系.

摘要： 为了研究多级加筋土高挡墙在施工填筑期间的受力和变形状态,分析其作用机制,通过对多级加筋土高挡墙的墙后土体垂直土压力、墙背侧向土压力和筋材变形进行了现场原位试验,分析了墙后土体垂直土压力变化、墙背侧向土压力及筋材变形随填土高度的变化规律.现场原位测试试验表明:墙后垂直土压力、墙背侧向土压力和筋材应变均随填土高度的增高而增加.墙后垂直土压力沿筋材方向呈非线性分布,最大值均靠近筋材中后部,墙背侧向土压力的增长速率随着填土高度的增加而逐渐减小,土工格栅筋材沿筋长方向的应变非常小,且大部分测试呈双峰值分布,第一个峰值靠近墙面板,第二个峰值远离墙面板.基于PLAXIS2D数值模拟,通过改变筋材的长度、筋材布置间距和填料的内摩擦角,探讨三者对多级加筋土高挡墙水平变形特性的影响.结果表明,筋材的长度和间距对挡墙水平变形的影响比较显著.研究结果可为相关工程提供一定的参考及建议.

摘要： 对碱性溶液侵蚀下的红土工程性质研究进行了总结,现有研究成果基本表明,被碱液侵蚀后,红土土体粘聚力和内摩擦角等强度参数一般呈减小趋势,压缩系数、渗透系数呈增大趋势,土体工程性质劣化;研究人员从胶体化学、成分变化等不同角度对碱液侵蚀的机理进行了分析.文章最后指出了未来的研究方向:研究要与实际工程相对应,加强土体微观结构研究等.

摘要： 传统的强度折减法对黏聚力和内摩擦角采用相同的折减系数进行折减,此折减方法被定义为等比例折减.在对边坡的几何结构和岩土材料参数确定时,其内摩擦角和黏聚力对边坡稳定性的影响程度是不一样的.如果按照等比例折减系数对抗剪强度参数折减,不一定会得到最优的折减方式.基于以上认识,利用Hoek等提出的楔形体极限平衡法,对不同高度的楔形体进行双强度系数折减分析,提出了折减系数增幅比,并利用可靠度理论验证了该增幅比的准确性.分析结果表明:随着楔形体高度和岩体容重的增加,坡体稳定性逐渐降低;在此双强度折减分析中,黏聚力的变化幅度不大,而内摩擦角的变化幅度很大,内摩擦角对坡体的稳定性起着决定性作用,因此可以将双参数折减分析中内摩擦角的折减系数值作为楔形体的稳定性系数.

摘要： 采用显式物质点法模拟高速远程滑坡的破坏过程.计算方法采用广义插值物质点法,计算流程采用MUSL格式,本构关系采用基于Drucker-Prager屈服准则下的弹塑性模型.首先,利用泡沫铝材料模型试验验证了物质点法模拟大变形问题的有效性.其次,构建远程滑坡模型,模拟远程滑坡的整个破坏过程,讨论了内摩擦角对大变形滑坡滑距的影响.结果表明,内摩擦角对远程滑坡的滑距起着决定性的作用,内摩擦角的减小,滑坡的滑距越大.从土体强度理论分析,土体内摩擦角越小,对应于非饱和土体的三轴不固结不排水剪切试验的强度,说明土体的固结效果和排水效果较差.因此对于一些杂填土边坡,要保证土体完全固结和排水,否则极易产生高速远程滑坡.

摘要： 道砟是用于承托轨道枕木的一种道床材料,由于列车的提速以及轴重的增大,导致轨道而有过大的沉降,其中道砟的破碎是其中的一个主要因素.对三组不同级配的道砟分别进行了在四个应力状态下的直剪试验以及剪切后的筛分试验,引进Hardin相对破碎率度量了剪切后道砟的破碎情况得到了级配良好的道砟破碎率更小;对正应力σ和剪切强度τ分别进行了线性与非线性拟合,由线性拟合得出了三组道砟的内摩擦角,并探讨了产生的机理;根据相变点分析了道砟的剪缩剪胀特性.

摘要： 论文选取云南省普洱市银子山露天采矿场36个英安岩边坡为研究对象,在对比了现场剪切试验与坡体反算参数值之间误差的基础上,拟定使用反算值扩充样本数量,采用回归方法探究岩体内摩擦角与岩体完整性系数单因子,以及其与岩体完整性系数和岩块单轴饱和抗压强度的乘积、完整性系数和岩块内摩擦角的乘积综合因子之间的相关关系,力求拓展工程岩体抗剪强度参数取值的实用方法.

摘要： 本文通过对某尾矿库坝体稳定的敏感性分析,逐一对尾矿的内摩擦角、内聚力和容重等因素进行分析,找到了影响尾矿库稳定的主要因素和影响比例,绘制了内摩擦角、内聚力和容重与安全系数的图形,确定影响尾矿库坝体稳定的关系.

摘要： 以南水北调中段禹州地区的弱膨胀土为研究对象,对不同含水率的重塑样量测基质吸力并进行非饱和三轴剪切试验,分析了重塑样的应力应变曲线及抗剪强度参数与含水率之间的关系.试验研究表明:非饱和膨胀土的应力应变曲线在低含水率和低围压下呈现应变软化特征,抗剪强度随着围压的增大而增强,随着含水率的增大而减弱;同时随着含水率的增加,抗剪强度的总应力参数呈一定规律变化,并拟合得到禹州地区非饱和重塑膨胀土的基于总应力变量的抗剪强度公式.

摘要： 本发明公开了一种用于测定散粒体材料内摩擦角和界面静、动摩擦角的联合测定仪，该联合测定仪通过试样盒将散粒体材料等效处理成块状物体，应用于界面静、动摩擦角的测定，操作方便；利用高速相机连拍的方式记录试样盒滑动过程中的位置和相应的时间，用于滑动加速度的求解，设备简单，结果准确。滑道材料更换方便，可用于测定散粒体材料和其他多种材料之间的界面摩擦角。解决了目前相应的测试仪器功能单一，散粒体材料界面静、动摩擦角测定不便，不同材料界面摩擦角测试困难等系列问题，一次装样即可完成内摩擦角和界面静、动摩擦角度的测定，大大提高了测试效率，操作简便、功能完善，优势突出。

摘要： 本发明提供了一种松散堆积体内摩擦角的确定方法，包括：通过现场取样获取松散堆积体的堆积密度；获取所述堆积体的每隔一定堆积高度处的对应的侧向静压力；计算松散堆积体内摩擦角。本发明通过应用压力传感器测得松散堆积体不同堆积高度的侧压力值，通过正比例拟合，得到侧向静压力除以松散堆积体重度与堆积高度的直线斜率，应用朗肯土压力计算公式反算即可得到松散堆积体的内摩擦角。为此本专利提供了一种松散堆积体内摩擦角的确定方法，填补了松散堆积体的内摩擦角确定方法的空缺，进而为松散堆积体的稳定性判断及工程防护设计提供了理论指导。

摘要： 本发明公开了一种考虑粘聚力与内摩擦角贡献度的边坡安全系数计算方法，该计算方法描述了粘聚力与内摩擦角对边坡稳定性的影响程度及影响机理，形式简单、物理意义明确，该方法得到的稳定性计算结果与已有方法的计算结果具有相当高的吻合度，证明了所提出的双折减边坡综合安全系数定义方法的合理性和准确性，能够有效地解决现有双折减边坡综合安全系数定义方法中存在的问题与不足。本发明的计算方法提出可以反映粘聚力与内摩擦角对边坡稳定性的贡献的双折减边坡综合安全系数计算方法，利用该方法分析已有边坡算例，较高的计算精度表明了新计算方法的合理性和正确性。

摘要： 本发明涉及一种煤岩体内摩擦角和粘聚力测试装置及测试方法，属于煤岩体地质力学参数测试技术领域，解决了现有测试装置结构复杂、操作不便、测试结果可靠性差以及成本高的问题。煤岩体内摩擦角和粘聚力测试装置包括高压泵组件、空心千斤顶、推杆、调平托盘、剪切探头和主机，手高压泵组件包括集成设置的手动高压泵和读数仪表系统；剪切探头安装于推杆的顶端，空心千斤顶和调平托盘套设安装于推杆上，调平托盘位于空心千斤顶和剪切探头之间；主机用于数据储存及处理，剪切探头通过电缆与读数仪表系统、主机连接。本发明的结构简单、操作方便、测试结果准确，能够实现无法取样的破碎、脆弱软岩等复杂岩性地层的测试，应用范围广。

摘要： 本发明公开了一种岩石粘聚力和内摩擦角测试装置及方法，属于岩石室内剪切试验技术领域。该装置包括滚珠承压板、上剪切盒、下剪切盒和剪切头，该装置工作时需采用岩石室内直剪仪配合完成测试工作。测试岩石粘聚力和内摩擦角时，首先采用岩石试件制作装置将岩石加工成标准岩石试件；然后通过直剪仪施加法向力P至预定值，再施加切向力Q直至产生明显位移，调整法向力P、切向力Q重复此操作；最后根据实验数据拟合得到岩石发生剪切破坏的强度曲线可得到岩石试件的粘聚力和内摩擦角。本发明的装置及方法解决了现有的岩石黏聚力和内摩擦角测试实验中标准岩石试件加工复杂、消耗量大的问题，具有装置结构简单、操作方便、经济有效、适用性广等优点。

摘要： 本发明公开了一种内摩擦角与粘聚力的泡沫沥青冷再生混合料配比设计方法，包括根据直剪试验或三轴压缩试验测得的内摩擦角确定再生材料最佳级配；确定沥青最佳发泡条件后选取3～4种不同泡沫沥青用量，利用击实试验确定最佳含水量；在最佳含水量下成型并浸水养生试件，利用三轴压缩试验得出的粘聚力确定最佳泡沫沥青用量；根据以上最佳泡沫沥青用量以及再生材料最佳级配确定泡沫沥青冷再生混合料配比设计。此法相比于现行基于干湿劈裂强度的泡沫沥青混合料设计方法，在考虑材料抗拉强度的同时，更加针对地考虑了泡沫沥青混合料使用过程中两种最主要的破坏形式：水损坏以及由于剪切应变不断积累造成的永久变形。

摘要： 本发明公开了一种用于测定散粒体材料内摩擦角和界面静、动摩擦角的联合测定仪，该联合测定仪通过试样盒将散粒体材料等效处理成块状物体，应用于界面静、动摩擦角的测定，操作方便；利用高速相机连拍的方式记录试样盒滑动过程中的位置和相应的时间，用于滑动加速度的求解，设备简单，结果准确。滑道材料更换方便，可用于测定散粒体材料和其他多种材料之间的界面摩擦角。解决了目前相应的测试仪器功能单一，散粒体材料界面静、动摩擦角测定不便，不同材料界面摩擦角测试困难等系列问题，一次装样即可完成内摩擦角和界面静、动摩擦角度的测定，大大提高了测试效率，操作简便、功能完善，优势突出。

摘要： 本发明属于岩土工程中软岩抗剪强度参数测试技术领域，涉及一种确定软岩内摩擦角的方法，先选取小直径岩芯管钻取原状软岩，再基于高压低温水合物三轴试验系统对原状软岩开展三轴压缩试验，然后进行试样破裂面图像采集，并基于PicPick数字图像处理软件进行特征化处理，获取破裂角，最后根据破裂角与内摩擦角之间的关系式定断内摩擦角；其方法简单，操作方便，无需大量试验，不需读取试验数据及拟合过程，直接获取破裂角，精度更高。

摘要： 本发明公开了一种基于数字岩心技术的岩石粘聚力—内摩擦角计算方法。所述方法包括：基于岩石纳米压痕实验结果，得到原始岩样的微尺度力学参数，作为数值模拟的输入参数；开展岩心的微CT扫描测试，获取岩石微观孔隙结构图像，重建岩样RVE的三维网格模型；基于摩尔库伦准则开展岩样RVE模型的三轴压缩数值模拟研究；根据三轴压缩数值模拟结果，得到不同围压下的最大抗压强度，从而绘制轴向应力σ1与围压σ3最佳关系曲线，然后基于最小二乘法原理，求出岩石基质的粘聚力、内摩擦角。

摘要： 本发明公开了一种岩石粘聚力和内摩擦角时效劣化演化方程获取方法，步骤如下：1.对相同批次岩样试件进行波速测量，获取波速相近的岩样；2.进行单轴压缩室内加载试验，获得单轴抗压瞬时强度值σc0；3.将围压设定为单轴抗压瞬时强度的0.05‑0.30倍，进行三轴压缩室内试验，得到三轴抗压强度、瞬时粘聚力c0和内摩擦角4.将荷载施加至0.95σc0后停止加载并维持荷载，监测轴向应变和横向应变随时间的变化关系，得到应力‑时间数据点；5.将荷载分别设定为0.70‑0.90σc0，得到应力‑破坏时间数据点；6.对数据点拟合，得到岩石单轴抗压强度时效劣化演化方程；7.得到岩石粘聚力和内摩擦角时效劣化演化方程。本发明能够实现岩石粘聚力和内摩擦角劣化过程实时预测，以实现岩体工程长期稳定性有效评估预测分析。