[科普中国]-岩体弱面内摩擦角

岩体弱面内摩擦角大小取决于组成滑动面的岩体颗粒的性质。它与正应力有关。岩体弱面是由岩石颗粒胶结而成、其主要变形机制是颗粒间的滑动，大部分材料的表面以及所有的矿物表面都是不平整的，其接触点仅限于材料表面上的凸起体，这些凸起体所表现的接触面相当小。它们将受到比较高的正应力作用，直到凸起体上的正应力等于材料的屈服强度时，才引起变形和破坏。

简介滑坡多沿着岩体弱面发生，岩体弱面的破坏准则遵循库仑摩尔定律，内摩擦角的正切即为摩擦系数，其大小取决于组成滑动面的岩体颗粒的性质。它与正应力有关。

从微观上看，岩体弱面是由岩石颗粒胶结而成、其主要变形机制是颗粒间的滑动，大部分材料的表面以及所有的矿物表面都是不平整的，其接触点仅限于材料表面上的凸起体，这些凸起体所表现的接触面相当小(图1)。它们将受到比较高的正应力作用，直到凸起体上的正应力等于材料的屈服强度时，才引起变形和破坏1。

岩体弱面粘结力岩体弱面粘结力是指岩体弱面颗粒之间的胶结作用、嵌合作用及分子之间吸引作用所产生的力。有些岩石弱面由于颗粒的胶结、嵌合作用较小，其粘结力值可能很小，当有正应力作用时其力学特性可能只反映为摩擦力和由于接触面凹凸不平面产生的视在的粘结力。在对脱开的岩体弱面做摩擦试验时，可获得视在的粘结力。粘结力值对浅层滑坡影响较大，而浅层滑坡多发生于片岩类风化层中，其粘结力值都很小，不易测取。一般都取用视在的粘结力2。

岩体弱面强度参数岩体弱面强度参数是指岩体弱面的粘结力和内摩擦角。岩体弱面强度参数是露天边坡及地下工程稳定性分析中最基本的依据，也是岩体加固设计的基本参数。各类岩体弱面的强度参数，随弱面性质不同而有很大差异，必须通过现场工程地质调查及大量现场和室内试验来确定2。

岩体弱面剪切试验大量的滑坡事故表明。滑坡体的滑动面多为软弱结构面(包括层理面、软弱夹层、断层、破碎带等)。测定这些岩体软弱面的抗剪强度的方法一般由弱面剪切试验确定。

对同一种岩体弱面进行两种试验，即岩体弱面抗剪强度试验和岩体弱而摩擦强度试验。抗剪强度是弱面未脱开，通过剪切力使之脱开，而摩擦强度是弱面已经脱开，对其脱开面进行摩擦试验。理论上脱开面只有摩擦力，没有粘结力，但实际上由一脱开面凹凸不平，也有“粘结力”。这两种强度都是以粘结力和内摩擦角势来表示3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学