关于卵石地层“粘聚力”的分析、探讨及原位剪切试验成果分析、验证

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1、第10卷2O1增5刊2城市地质2O15Vo1．10Z2doi：10．3969／j．issn．1007—1903．2015．z2．002关于卵石地层“粘聚力”的分析探讨及原位剪切试验成果分析验证熊宗喜，李成旺，刘伍，秦沛，李海明(北京市地质工程设计研究院，北京101500)摘要：通过对卵石地层的结构进行深入分析，认为其所具有的特殊结构会产生“粘聚力”的效果。同时，通过对卵石地层进行原住剪切试验，其测试成果“粘聚力”不等于0，且数值显著，由此，进一步证明需对卵石地层的“粘聚力”进行重新认识、合理取值。关键词：卵石地层；特殊结构；粘聚力；现场剪切试验中图分类号：TU411文献标识码：A文章编

2、号：1007-1903(2015)Z2—0006—06产生的(咬合)摩阻力，其大小决定于土粒表面的粗糙度、土的密实度以及颗粒级配等因素。粘性土1．1库仑理论及公式的产生背景和粉土的抗剪强度由摩阻力及粘聚力组成，粘聚力是l776年，法国学者库仑根据砂土的试验结果得出由于粘土颗粒之间的胶结作用和静电引力效应等因素砂土的抗剪强度公式，以后，库仑又根据粘性土的试引起的(图1)。验结果得出粘性土的抗剪强度公式。库伦抗剪强度表达式为：砂土／-f=+tang(,o；1．2砂土不存在粘聚力的依据粘性土=C十+tangco根据库伦原理，砂土的抗剪强度决定于有效法向式中：⋯一抗剪强度(kpa)；应力和内摩

3、擦角，不存在粘聚力。密实状态的砂土的⋯一总应力(kpa)；内摩擦角与初始孔隙比、土粒表面的粗糙度以及颗粒C⋯一土的粘聚力，或称内聚力(kpa)；级配等因素有关，松散状态的砂土的内摩擦角与干燥⋯一土的内摩擦角(。)。时的天然休止角相等(天然休止角是指干燥砂土堆积起来所形成的最大坡角)。1．3库仑理论中“砂土”的含义在20世纪90年代，国内的高校土力学教材中，基本上是将库仑理论中的“砂土”含义仅限定于剪“粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂”，没有将其含义硒，进一步扩展。但在2000年以后国内的部分高校土力学》教材中出现了新的表述，即，采用“无粘性土”作者简介：熊宗喜(1964一)，男，博士，高级

4、工程师，从事岩土工程研究。E-mai1：1609714181@qq．com2O152015第10卷增刊2城市地质V01．1OZ2∞jl5O2Dl∞互∞90∞∞器∞3D12345978口1O111213l415ld12345O7891Ol11213141510!nt',／~At(一)剪切位晷乩(棚)l#试样2#试样2∞2．O2102101∞180墨圣、，1∞1的12o农120删瓣帅鬈帅∞∞3o12345e78910l1121,114151B2a45678口1011121'1141518算切位移AL(_)尊切位移矗L(删)3#试样4#试样图6试样水平剪应力与水平位移关系曲线图表41#—4#

5、试样垂直压力与抗剪强度综合统计表6．2抗剪强度与垂直压力关系曲线合理性分析＼＼指标编垂直压力(kPa)抗剪强度(kPa)(1)直观确定曲线根据“1#一4#试样抗剪强度与垂直压力关系曲1#70882#15O96线”中4个样点位置，按常规做法，所连直线应是四个3#200l26点所呈现的最佳趋势直线。4#30018O依据此连线得出：粘聚力C=43．86kpa，内摩擦角=23。。(2)综合分析确定曲线根据“1#一4#试样抗剪强度与垂直压力关系童240210曲线”中4个样点位置，1#试样的抗剪强度值明显180爨150偏大，与垂直压力不匹配，初步分析可能是试样底部120滑动面附近存在较大卵石，对水

6、平剪切起到了较大呈磊呈霉o60阻力，因此，将1#试样抗剪强度数值剔出，仅考虑塞：蠢3o2#、3#、4#试样之间的连线更为合理。依据此连线图71#—4#试样抗剪强度与垂直压力关系曲线得出：粘聚力C=10．18kPa，内摩擦角-30。。2O152O15Vo1．10Z2熊宗喜等：关于卵石地层“粘聚力”的分析、探讨及原位剪切试验成果分析、验证第10卷增刊27结论工试验方法标准(GB／T50123一l999)[S]．1999．[4】中华人民共和国水利部．土工试验规程(SL237-通过对卵石地层结构特征、库伦抗剪强度理论及1999)[S]．1999．原位剪切试验成果的分析可得出：[5】中华人民共和

7、国住房和城乡建设部．建筑基坑支护(1)卵石地层不同于传统的库伦抗剪强度理论中技术规程(JGJ120-2012)[S】．2012．描述的砂土层。[6]中华人民共和国建设部，国家质量监督检验检疫(2)卵石地层因其特殊的结构——“叠瓦状结总局．建筑边坡工程技术规程(GB50330—2002)[S】．构”而具有“粘聚力”。2002．(3)原位剪切试验结果证明卵石地层具有“粘[7】工程地质手册》编委会．工程地质手册(第四聚力”，本次试验得出北京市白河流域