综合内摩擦角

4.5边坡力学参数4.5.1～4.5.3岩土性质指标(包括结构面的抗剪强度指标)应通过测试确定。但当前并非所有工程均能做到。由于岩体(特别是结构面)的现场剪切试验费用较高、试验时间较长、试验比较困难等原因，规范参照《工程岩体分级标准》GB50218—94表C.0.2并结合国内一些测试数据、研究成果及工程经验提出表4.5.1及表4.5.2供工程勘察设计人员使用。对破坏后果严重的一级岩质边坡应作测试。4.5.4岩石标准值是对测试值进行误差修正后得到反映岩石特点的值。由于岩体中或多或少都有结构面存在，其强度要低于岩石的强度。当前不少勘察单位采用水利水电系统的经验，不加区分地将岩石的粘聚力C乘以0.2，内摩擦系数(tgφ)乘以0.8作为岩体的c、φ。根据长江科学院重庆岩基研究中心等所作大量现场试验表明，岩石与岩体(尤其是较完整的岩体)的内摩擦角相差很微，而粘聚力c则变化较大。规范给出可供选用的系数。一般情况下粘聚力可取中小值，内摩擦角可取中高值。4.5.5岩体等效内摩擦角是考虑粘聚力在内的假想的“内摩擦角”，也称似内摩擦角或综合内摩擦角。可根据经验确定，也可由公式计算确定。常用的计算公式有多种，规范推荐以下公式是其中一种简便的公式。等效内摩擦角的计算公式推导如下：岩体等效内摩擦角φd在工程中应用较广，也为广大工程技术人员所接受。可用来判断边坡的整体稳定性：当边坡岩体处于极限平衡状态时，即下滑力等于抗滑力Gsinθ＝Gcosθtgφ＋cL＝Gcosθtgφd则：tgθ＝tgφd故当θ＜φd时边坡整体稳定，反之则不稳定。由图4.5.5-2知，只有A点才真正能代表等效内摩擦角。当正应力增大(如在边坡上堆载或边坡高度加高)则不安全，正应力减小(如在边坡上减载或边坡高度减低)则偏于安全。故在使用等效内摩擦角时，常常是将边坡最大高度作为计算高度来确定正应力σ。表4.5.5是根据大量边坡工程总结出的经验值，各地应在工程中不断积累经验。需要说明的是：1)等效内摩擦角应用岩体c、φ值计算确定；2)由于边坡岩体的不均一性等，一般情况下，等效内摩擦角的计算边坡高度不宜超过15m；不得超过25m。3)考虑岩体的“流变效应”，计算出的等效内摩擦角尚应进行适当折减。4.5.6按照不同的工况选择不同的抗剪强度指标是为了使计算结果更加接近客观实际。