松散砂卵石的摩擦角问题

      松散砂卵石是没有胶结的砂、砾石、卵石以及它们之间不同含量组合体的混称，有疏松、稍密、中密、密实等状态。有胶结物的砂卵石，野外比较常见的有钙质胶结的、泥质胶结的。如果换个角度，采用天然骨料的混凝土也可看成是胶结的砂卵石，只不过它的胶结物是水泥砂浆而已。

      砂卵石的休止角试验，国内外的学者、科学工作者已经做了许多，积累了很多数据。

   “万方数据”里如果用“休止角”、“砂卵石”、“粗粒土”等字词搜索，可以搜出很多条记录。砂卵石休止角试验的论文也有500余篇。其中黄委会水利科学研究所张洪武、汪家寅的《沙石及模型沙水下休止角试验研究》，金腊华、石秀清《试论模型沙的水下休止角》等都有很好的参考价值。

   《试论模型沙的水下休止角》称，当粒径 d >10mm时，水下休止角随粒径的增大而递增很少，且当 d > 100m m 时，水下休止 角接近于42.5度且随粒径变化极小．当10mm < d ≤508mm 时，水下休止角可按下式估算：

      ф= 40.06+ 0.97 lgd ，式中d为mm，ф为度计。

     从这个计算式可以看出，砾卵石的休止角一般都在40度以上，而且还有文章的试验数据表明：水下、空气中的休止角相差很小，一般空气中大于水中0.5~2度，对于大于20mm粒径的卵石，水下和空气中的休止角基本一致。

      砂卵石的休止角应该与颗粒形状、级配、密实度等因素密切相关。上述的一些数据是模型沙室内试验得出的，从试验方法来看，颗粒是处于最松的状态，级配则是不良级配。而自然河床、阶地里的砂卵石不管是级配还是密实度都要比文章中的试样好一些，其休止角也应该稍大一些。

      按照理论推导，砂卵石的休止角就是它的内摩擦角（有个别学者认为并通过试验证实内摩擦角略大于休止角）。另外，对包括砂卵石在内的粗粒土也是做了许多试验有很多数据的。下图是一篇文章中的试验数据。

     勘察报告里要想较好地提供砂卵石摩擦角参数，简单起见，在野外工作时，地质人员可以请几个零工，把砂卵石挖出堆成5~6个堆，锥面上放上平整的木板，用罗盘在木板上测量锥面的倾角（休止角）。这样的参数虽然没有试验室做出的精确，但也不至于太离谱。

       从上面所说的来看，对于天然的砂卵石的摩擦角提43度左右是有依据并且应该是可靠的，并不冒进。当然这个数据是比较先进也是“敢于担当”的。提个40度左右也还是比较先进的，也是可接受的。36度左右则略显偏于保守了。提27度左右则有点离谱了。

      当然，在现实中，一个地质参数怎样提，已经不仅仅是技术问题。就像有的医院的医生，一个感冒能让你花上千余元、几千元，而且这样的医生往往是先进工作者甚至是模范医生一样。地质参数也可以有不同的提法，有时候甚至与良心、职业道德等关联在一起，成为社会学乃至哲学的问题。这已不在讨论的范围了。