Угол внутреннего трения грунта

Угол внутреннего трения (ϕ) – это отношение вертикального или нормального напряжения к горизонтальному (касательному). Их совместное действие провоцирует смещение частиц грунта относительно друг друга. На показатель влияет сила трения. Его определяют при испытаниях связных и несвязных дисперсных грунтов на устойчивость к сдвигу.
От чего зависит и на что влияет угол внутреннего трения
Для понимания сути этого параметра нужно представить себе откос, на который действует гравитация. Чем больше крутизна стенок, тем сильнее напряжение, которое возникает из-за силы тяжести. В какой-то момент сцепление между частицами разрушается, и они смещаются.
Наклон стенки по отношению к основанию, при котором она остается стабильной, называют углом естественного откоса. У дисперсных несвязных грунтов он совпадает с углом внутреннего трения. Зерна в них скрепляются только за счет трения между собой. В связных и скальных грунтах устойчивость к сдвигу обеспечивается еще и сцеплением, которое обеспечивается более прочными связями – коллоидными, цементационными и кристаллическими.
Угол естественного откоса в природном сложении, утрамбованном и разрыхленном состоянии отличается.
При испытаниях на сопротивляемость сдвигу на грунт воздействуют две силы – одна направлена сверху вниз (нормальная, или вертикальная нагрузка), другая горизонтально (касательная). Угол внутреннего трения напрямую зависит от вертикального давления. По вектору своего действия она похожа на гравитацию – сила направлена сверху вниз.
Как видно из приведенных выше описаний, показатель находится в прямой зависимости от силы трения.
На нее, в свою очередь, влияют:
- Текстура поверхности
Зерна с гладкой поверхностью легче смещаются относительно друг друга.
- Форма
Контакты между частицами неправильной формы более прочные, чем между круглыми.
- Гранулометрический состав
В мелкозернистых грунтах больше суммарная площадь поверхности элементов.
Продолжение читайте на нашем сайте: