地基土抗剪强度指标c、φ值的确定

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1、确定地基土承载力的基本原理与方法共5页第5页　地基土抗剪强度指标C、φ值的确定　1.抗剪强度的物理意义及基本理论　土在外力作用下在剪切面单位面积上所能承受的最大剪应力称为土的抗剪强度。土的抗剪强度是由颗粒间的内摩察力以及由胶结物和水膜的分子引力所产生粘聚力共同组成。　　　在法向应力不大时，抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线，这就是抗剪强度的库仑定律。　S=c+σtanφ　2.抗剪强度的试验方法　2.1室内剪切试验　　　包括直接剪切试验和三轴剪切试验，主要适用于粘性土和粉土，砂土可按要求的密度制备土样。　　2.2除土工试验以外其他确定抗剪强度C、Φ值的方法　　2.2.1根据原位测试

2、数据确定抗剪强度C、Φ值的经验方法　(1)动力触探　　　沈阳地区《建筑地基基础技术规范》（DB21-907-96）资料（深度范围不大于15m）　　砂土、碎石土内摩察角标准值Φk　　重型动力触探N63.5　　（修正后）　　　内摩察角标准值Φk（度）　卵石　　　圆砾、砾砂　　中、粗砂　　　粉、细砂　　　2　　　34.5　31.5　　　28.5　　　21.0　4　35.5　32.5　29.5　23.0　　　6　　　36.4　　33.4　　　30.4　　25.0　　　8　　　37.5　　34.4　　31.4　　　27.0　　　10　　38.4　35.4　　　32.4　　29.0　12　　　3

3、9.4　36.4　　33.4　　　30.0　14　40.0　　　37.4　　34.4　　　31.0　　16　　41.3　　38.3　　　35.3　　32.0　18　42.3　　　39.3　36.3　33.0　　20　43.3　　40.3　　　37.3　34.0　25　45.7　　42.7　39.7　　　—　30　48.2　　　45.2　　42.2　—　确定地基土承载力的基本原理与方法共5页第5页　(2)标准贯入试验　国外砂土N与Φ的关系经验关系式主要有Dunhan、大崎、Peck、Meyerhof等研究的经验公式，见《工程地质手册》（第四版）P193。经试算（详见国外砂土标贯击数N与

4、内摩察角Φ的关系（按公式计算））采用Φ值进行承载力特征值fak计算时，对于粉、细砂采用Φ=（12N）0.5+15，对于中、粗、砾砂采用Φ=0.3N+27计算出的数值实际能较为吻合（N为经杆长修正后的标贯击数）。根据计算成果，N与Φ的对应关系见下表：　N与内摩察角Φ（度）的经验关系表　　　土类　　　N　4　　　6　　　8　　10　　12　　　15　20　　25　　30　40　50　　粉、细砂　21.9　　23.5　　24.8　26.0　27.0　28.4　　30.5　　32.3　34.0　　　36.9　39.5　中、粗砾砂　28.2　　28.8　　　29.4　30.0　　30.6　　　

5、31.5　33.0　　34.5　36.0　39.0　42.0　　　(3)静力触探试验　《工程地质手册》（第四版）P210，砂土的内摩察角可根据静力触探参照下表取值。　　砂土的内摩察角Φ　　　Ps（MPa）　　　1　2　　　3　4　5　　11　　　15　30　　　Φ（度）　　　29　　31　　　32　　33　　34　36　37　　39　　2.4.2根据现场剪切试验确定抗剪强度C、Φ值　　该方法成本较高，一般很少采用，主要用于场地稳定性评价，见《工程地质手册》（第四版）P234。粗粒混合土的抗剪强度C、Φ值通过现场剪切试验确定。　3.岩土体抗剪强度指标的经验数据　　　3.1土的抗剪强度指

6、标经验数据　　　(1)砂土的内摩察角与矿物成分和粒径的关系　矿物成分　　　具有下列粒径(mm)时的内摩察角φ(°)　　　2~1　1~0.5　　0.5~0.25　　　0.25~0.1　0.06~0.01　云母　　　28　26　17.5　19　　27　　长石　　　　　　　39　　　17　　　棱角石英　　　66　　56　　　46　　27　　15　浑圆石英　61　　　　27　28　　18.5　　　(2)不同成因粘性土的力学性质指标　　土类　承载力　　(kPa)　　　压缩模量(MPa)　　粘聚力　　(kPa)　　　内摩察角　　(°)　下蜀系(老)粘性土　300~800　＞15　40~100　2

7、2~30　一般粘性土　　100~450　4~15　　　10~50　　15~22　　　确定地基土承载力的基本原理与方法共5页第5页　新近沉积粘性土　80~140　2~7.5　　　10~20　7~15　　淤泥或淤泥质土　30~110　　1~6　5~15　　　4~10　　云贵红粘土　　100~320　　5~16　30~80　5~10　　　3.2岩石的抗剪强度指标经验数据　　　岩石名称　　　地质年代　　　饱和抗压强度　　(MPa)　摩察系数　f　　　粘聚力c　　(