Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Угол внутреннего трения грунта — это характеристика прочности, показывающая способность грунта сопротивляться сдвигу. Обозначается буквой φ и измеряется в градусах. Параметр входит в закон Кулона и определяет устойчивость откосов, несущую способность оснований и давление грунта на подпорные стены.
Угол внутреннего трения грунта — физический параметр, характеризующий внутреннее сопротивление частиц взаимному смещению. Чем плотнее упакованы и крупнее частицы, тем выше φ. Для песков угол достигает 35–40°, для глин снижается до 7–18°.
Параметр входит в фундаментальный закон Кулона: τ = σ · tg(φ) + c, где τ — сопротивление сдвигу, σ — нормальное напряжение, c — удельное сцепление. Расчётные характеристики устанавливаются по результатам испытаний согласно ГОСТ 12248-2010 и серии ГОСТ 12248.1–12248.7 (2020–2022), а нормативные значения — по СП 22.13330.2016.
При действии сдвигающей нагрузки на грунт между частицами возникают силы трения. Они зависят от формы зёрен, шероховатости поверхности, плотности укладки и нормального давления на плоскость сдвига.
На диаграмме «нормальное напряжение — сопротивление сдвигу» зависимость τ от σ образует прямую линию. Тангенс угла её наклона к оси σ равен tg(φ). Отрезок, отсекаемый этой прямой на оси τ, — удельное сцепление c.
Для сыпучих несвязных грунтов (песков и гравия) сцепление c ≈ 0, поэтому угол внутреннего трения примерно равен углу естественного откоса — наклону свободно насыпанной грунтовой массы.
Для плотных грунтов при сдвиге сначала достигается пиковый угол φp, затем после разрушения структуры — меньший остаточный угол φr. Эта разница важна при расчёте оползневых склонов и подпорных конструкций.
Угол внутреннего трения зависит от гранулометрического состава, плотности, влажности и минералогии. По типам грунтов значения распределены следующим образом.
Угол внутреннего трения — один из ключевых входных параметров практически всех геотехнических расчётов. От него зависят форма и глубина возможной поверхности скольжения, размеры подпорных конструкций, нагрузки на ограждения котлованов.
В расчётах различают нормативное значение φn и расчётное φI или φII, получаемое делением на коэффициент надёжности по грунту γg. Для несущей способности γg = 1,1, для деформаций γg = 1,0 согласно СП 22.13330.2016.
Угол внутреннего трения определяют преимущественно в лабораторных условиях по серии ГОСТ 12248.1–12248.7. Метод выбирают по типу грунта и задачам проектирования.
Для крупных объектов параметр косвенно оценивают по результатам статического (CPT) и динамического зондирования согласно ГОСТ 19912-2012. Существуют корреляционные зависимости между числом ударов и углом внутреннего трения для песчаных грунтов.
Угол внутреннего трения грунта — фундаментальная прочностная характеристика, без которой невозможны геотехнические расчёты. Корректное определение параметра в лаборатории по ГОСТ 12248, понимание различий между пиковым и остаточным значениями и связь с условиями эксплуатации позволяют проектировать надёжные фундаменты, устойчивые откосы и подпорные сооружения.
Статья носит ознакомительный характер. Автор не несёт ответственности за результаты практического применения изложенной информации. Расчётные значения характеристик грунтов следует принимать по данным изысканий и действующих нормативных документов.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.