構造｜内部摩擦角

内部摩擦角、土の性質を表すもの。と覚えればよいが、
少し掘り下げて理解してみる。

過去問ヒット数は、２３問。かなりの頻度。

■　内部摩擦角とはなに？

土を構成している粒子間の相互の摩擦やかみ合わせの抵抗を角度で表したもの。
（参照元）

つまりは、土がもつ強さを表す係数。


標準貫入試験のＮ値から推定可能。
ф＝√（２０Ｎ）+15°

　⇒Ｎ値が大きくなると、内部摩擦角фも大きくなる。


■　内部摩擦角が表すもの

内部摩擦角（ф）が、大↗　　＝　　土の強さは、大↗

イメージとしては、箱に入れた土をスコッと地面に箱から抜いたとき、

強い土は、箱そのままの形をキープ。
弱い土は、側面が崩れて斜面になる。

この時の地面との角度が、内部摩擦角（安息角？）とほぼ同じ。

強い土　⇒　崩れずほぼ９０度　＝内部摩擦角が大きい
弱い土　⇒　崩れ方激しいほど角度は０度に近づく　＝内部摩擦角が小さい

暗記としては、砂は内部摩擦角が大きく、粘土は内部摩擦角が小さい。
砂質土では、N値が大⇒内部摩擦角は大。

■　土のせん断強さ

土のせん断強さと垂直応力度との関係をグラフ化したときにできる角度が、内部摩擦角。

τ＝с+σ×tanф

　土のせん断強さ　（τ）
　土の粘着力　（с）
　土の垂直応力度　（σ）
　内部摩擦角　（ф）

土のせん断強さは、粘着力が大きいほど、内部摩擦角が大きいほど大きくなる。

■　土圧との関係

内部摩擦角が大きい　＝　土が強い　＝　自立している

ということで、擁壁に作用する土圧は、内部摩擦角が大きいほど、土は自立して

擁壁に増圧しないことになる。

つまり、擁壁に作用する土圧は、内部摩擦力が大きくなるほど小さくなる。