1 土粒的矿物成分、形成与级配
土粒越大,形状越不规则,表面越是粗糙,则抗剪强度越大。一般颗粒越粗,形状往往越不规则,磨圆与磨光的程度较差,因此,砂土中 值随其级配中粗粒组成部分的增加而提高。粘性土的矿物成分不同,土粘表面结合水和电分子力不同,其粘聚力 也不同。土中含有各种胶结物质,可使 增大。
2 原始密度的影响
土的原始密度越大,土料间的咬合(联锁)作用越强,受剪时首先需克服咬合作用,才能产生相对滑动。此外,土的密度大也意味着土粒间孔隙小、接触紧密、原始内聚力较大。因此原始密度对抗剪强度有很大影响,密度高的土,抗剪强度大。
3 含水量的影响
含水量增加时,抗剪强度降低,这是因为水分在较大土粒表面形成润滑剂,使摩擦阻力降低。对细小的粘土粒,含水量增加时,结合水膜变厚,甚至增加自由水,则土粒之间的电分子力减弱,使粘聚力降低。联系实际,凡是山坡滑动,通常都在雨后,雨水入渗使山坡土中含水量增加,降低土的抗剪强度,导致山坡失稳滑动。
4 土的结构
土的结构破坏使土丧失加固粘聚力,故原状土的抗剪强度高于同样密度和含水量的重塑土。
5 有效法向应力的影响
随着土中有效应力的增大,土骨架压缩,部分土结构破坏而颗粒密度增加,其结果是使土中摩擦力和原始粘聚力增大,加固粘聚力降低。对一般土,增加的强度比降低的要多,故随着法向有效应力的增大,土的抗剪强度增加。土样在法向应力 作用下,在固结过程中的不同时刻,有效压力 不同,因而具有不同的抗剪强度。当 = 时,抗剪强度最高。
6 预加压力的影响
天然的超压土(OCR>1),因历史上曾受过较现今作用压力为大的有效压力的压密,因此具有较正常压密土(OCR =1)高的抗剪强度。反之,欠压密状态的土(OCR <1),因压密程度不足,抗剪强度比正常压密土要低。
影响土的抗剪强度指标的因素很多,如土的类型、密度、含水量及受力条件等。根据现有的测试设备和技术条件,欲准确测定土的抗剪强度指标是较为困难的,只能作近似模拟。尽管直接剪切仪本身有很多缺点,然而由于其设备简单,试样制备、安装方便,操作容易掌握,试验费用低,至今仍为工程单位广泛采用。三轴仪是目前测定土的抗剪强度较为完善的仪器,但其设备较复杂,试验操作较繁锁,试验费用较高。在实际工程中,应在符合国家规范的前提下,选用适合的试验方法,以达到双赢的效果,即不仅能满足工程的需要,又最节约经济。
采纳哦谢谢
这个我不知道 但是给你找来了内摩擦角的资料 希望对楼主你有所帮助
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
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。土的内摩擦角反映了土的摩擦特
性,一般认为包含两个部分:土颗料的表面摩擦力,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。
图的内摩擦角来,等于剪切实源验法向应力与剪应力曲线的切线倾斜角。符号用φ表示。土的内摩擦角计算:同一土样切取不少于环刀进行不同垂直压力作用下的剪力试验后,用相同的比例尺在坐标纸上绘制抗剪强度Τf与法向应力σ的相关直线,直线交Τf的值截距即为土的粘聚力c,沙土的粘聚力c=0。直线的倾斜角即为土的内摩擦角φ。沙土的内摩擦角大于粘性土的内摩擦角。这些参数是可以通过查表得到的,《地基土物理力学指标设计参数表》
内摩擦角是抗剪强度线在σ一τ坐标平面内的倾角。
内摩擦角是土或岩石的抗剪强度指专标之一,反映土或岩石属内部各颗粒之间内摩擦力的大小。内摩擦角愈大,强度愈高。
无黏性土的内摩擦角通常在26~48°之间。土的内摩擦角反映土的摩擦特性,包括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,以及由于颗粒物的嵌入、连锁和脱离咬合状态而移动所产生的咬合摩擦。
(4)内摩擦角扩展资料
内摩擦角是反映散粒物料间摩擦特性和抗剪强度,它是确定物料仓仓壁压力以及设计重力流动的料仓和料斗的重要设计参数。
如果把散粒物料看成一个整体,在其内部任意处取出一单元体,此单元体单位面积上的法向压力可看作该面上的压应力,单位面积上的剪切力可看作该面上的剪应力。
物料沿剪切力方向发生滑动,可以认为整体在该处发生流动或屈服。即散粒物料的流动可以看成与固体剪切流动破坏现象相类似。这样,就可以应用莫尔强度理论来研究散粒物料的抗剪强度,进而得出确定内摩擦角的理论和方法。
参考资料来源:网络-内摩擦角
休止角与内摩擦角区别是:
(2)休止角和内摩擦角两者版概念不同。内摩擦角反映散粒物料权层间的摩擦特性,休止角则表示单粒物料在物料堆上的滚落能力,是内摩擦特性的外观表现;
(3)数值不同。对质量和含水率近似的同类物料,休止角始终大于内摩擦角,且都大于滑动摩擦角。对于缺乏粘聚力的散粒物料如砂子等,其休止角等于内摩擦角。
休止角和内摩擦角都反映了散粒物料的内摩擦特性。
休止角指在重力场中,粒子在粉体堆积层的自由斜面上滑动时所受重力和粒子之间摩擦力达到平衡而处于静止状态下测得的最大角。测定休止角的方法有两种:注入法和排出法。注入法:将粉体从漏斗上方慢慢加入,从漏斗底部漏出的物料在水平面上形成圆锥状堆积体的倾斜角。
内摩擦角是反映散粒物料间摩擦特性和抗剪强度,它是确定物料仓仓壁压力以及设计重力流动的料仓和料斗的重要设计参数。如果把散粒物料看成一个整体,在其内部任意处取出一单元体,此单元体单位面积上的法向压力可看作该面上的压应力,单位面积上的剪切力可看作该面上的剪应力。
可以查阅《工程地质手册》第五版,里面所有土 的参数均可以查到。
为了测定散粒物料的内摩擦角,必须首先通过试验确定这种物料的莫尔包络线。目前,散粒物料的莫尔包络线可采用两种测定方法。
1.三轴压缩试验
三轴压缩试验装置简图如图所示,它是利用研究土壤剪切特性的装置发展起来的。采用此装置作散粒物料如谷粒的剪切试验时,将预先压实的谷粒控封闭在橡胶薄膜中,并放进压缩室。压缩室内逐渐升压到预定的压力‘“轴向裁荷通过万能试验机或其它加裁装置施加到谷粒柱上。这样,谷粒柱在径向受到空气压力σ3 的压缩,在周向受压缩空气压力和轴向载荷的共同作用,破坏时的σ1 值可通过记录仪测得。重复以上程序,即可得到不同的σ3 值时谷粒拄破坏的主应力σ1 值,从而得出了散粒物料在一定压实状态下的莫尔包络线。
2.直接剪切试验
直接剪切试验可在图所示的剪切仪上进行。剪切仪由剪切槽、加载装置和记录仪三个基本部分组成。剪切槽包括底座、剪切环和顶盖。法向压力利用垂直作用的压实裁荷,剪切作用力通过电或机械传动装置施加于剪切环。传动装置上装有力传感器或测力计,用于测量作用在底座和剪切环间接触平面内的剪应力。
一些农业物料的内摩擦角的数值如右表。
休止角与内摩擦角的区别与联系
(1)休止角和内摩擦角 都反映了散粒物料的内摩擦特性;
(2)休止角和内摩擦角两者概念不同。 内摩擦角反映散粒物料层间的摩擦特性, 休止角则表示单粒物料在物料堆上的滚落能力,是内摩擦特性的外观表现;
(3) 数值不同。对质量和含水率近似的同类物料,休止角始终大于内摩擦角,且都大于滑动摩擦角。对于缺乏粘聚力的散粒物料如砂子等,其休止角等于内摩擦角 。
内摩擦角是破坏包络线与垂直压应力轴的夹角,有效应力的内摩擦角是有效屈服轨迹的倾角,是EYL与垂直压应力的倾角
内摩擦角的定义是土体中颗粒间相互移动和胶合作用形成的摩擦特性。内其数值为强度包容线与水平线的夹角。
1、岩体在竖力作用下发生剪切破坏时错动面的倾角;
2、颗粒状材料(如粮食、砂子)自然堆积时与地面能形成的最大夹角。
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。
内摩擦角是反映散粒物料间摩擦特性和抗剪强度,它是确定物料仓仓壁压力以及设计重力流动的料仓和料斗的重要设计参数。如果把散粒物料看成一个整体,在其内部任意处取出一单元体,此单元体单位面积上的法向压力可看作该面上的压应力,单位面积上的剪切力可看作该面上的剪应力。物料沿剪切力方向发生滑动,可以认为整体在该处发生流动或屈服。即散粒物料的流动可以看成与固体剪切流动破坏现象相类似。这样,就可以应用莫尔强度理论来研究散粒物料的抗剪强度,进而得出确定内摩擦角的理论和方法。
粉土的内摩擦角φ一般为18~25°,粘聚力一般为5~10KPa。
圆粒土的内摩擦角φ一般为18~22°,粘聚力非常小,可以看做0。
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、黏聚力 C φ——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)
(10)内摩擦角扩展资料:
土的抗剪强度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,土的颗粒间存在着相互作用力,其中粘土颗粒-水-电系统间的相互作用是最普遍的,颗粒间的相互作用可能是吸引力,也可能是排斥力。
土的粘聚力是由于土颗粒间的引力和斥力的综合作用。粘土中的引力主要包括以下几种:
1、静电引力
它包括库仑力和离子-静电力。由于粘土矿物颗粒是片状的,在平面部分带负电荷,而两边边角处带正电荷,边和面接触则会相互吸引。
2、范德华力
范德华力是分子间的引力。物质的极化分子与相邻的另一极化分子间可通过相反的偶极吸引,当极化分子与非极化分子接近时,也可能诱发后者,而与其反号的偶极相吸引。
3、颗粒间的胶结
粘土颗粒间可以被胶结物所粘结,它是一种化学键。颗粒间的胶结包括碳、硅、铅、铁的氧化物和有机混合物。这些胶结材料可能来源于土料本身,亦即在矿物的溶解和重吸收过程中生成,也可能来源于土中水溶液。
4、颗粒间接触点的化合价键
当正常固结土在固结后再卸载而成为超固结土时,其抗剪强度并没有随有效正应力的减小而按比例减小,而是保留了很大部分的强度。
5、表观粘聚力
这种粘聚力并非来源于粘土颗粒间的胶结和化合键,实际上是摩擦强度表现为粘聚力。包括在非饱和土中吸力引起的强度和粗粒土中咬合表现的强度。
参考资料:网络-粘聚力
参考资料:网络-内摩擦角