粘性土的换算内摩擦角计算方法

目前在设计中常用的方法是用综合内摩擦角φ0代替抗剪强度中的内摩擦角φ和粘聚力c。常用的内摩擦角换算方法有：①把粘性土的内摩擦角φ值增大5°-10°，作为综合内摩擦角φ0，因此，当墙高H≦6m时，一般取综合内摩擦角值为35°-40°，当墙高H6m时，取综合内摩擦角值为30°-35°。也可按经验规定粘聚力每增加0.1MPa，相当于增加内摩擦角3°-7°②根据土的抗剪强度相等的原理，计算综合内摩擦角φ0其换算公式为：φ。=tan-1(tanφ+c/rH)式中，r为填料的容重(kN/m3)；φ为试验测定的土的内摩擦角；c为试验测定的土的粘聚力(kPa)；H为挡土墙的高度（m）。③根据土压力相等的原理计算综合内摩擦角φ0值。为计算方便，可按破裂楔体顶面水平、墙背竖直、墙背与土之间的摩擦角为0的简单边界条件确定换算为砂性土的土压力为：Ed=1/2rH2tan2(45°-φ0/2)粘性土的土压力为：令粘性土的土压力与换算后的砂性土土压力相等，即可求出φ0值Ea=1/2rH2tan2(45°-φ/2)-2cHtan2(45°-φ/2)+2c2/r综合内摩擦角是个偷懒的做法，在特定情况下是可以的，但不应是6楼的表达方式，6楼的表达方式是基于抗剪强度，对于挡土墙这个式子就不恰当了，应该以土压力系数的形式来表达--土压力系数相等反算综合内摩擦角由于土压力系数与深度有关，因此对于挡土墙来说，综合内摩擦角是个随墙高的变量。内摩擦角(angleofinternalfriction)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0θ、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。