基本摩擦角(φ):
*材料の内部摩擦角を表し、無傷で邪魔されない状態 。
*これは、平面に沿った滑りまたはせん断に対する材料の抵抗の尺度です。
*砂岩の場合、φはしばしば無傷のサンプルの臨床検査を通じて決定されます。
残留摩擦角(φr):
*材料がかなりのせん断変位と故障を受けた後の材料の摩擦角を表します 。
*それは本質的に故障のピーク時の摩擦角です 。
*これは、材料がすでに大幅な変形と弱体化を経験していることを意味します。
関係とキーポイント:
* φrは通常、φ:よりも低くなっています これは、著しいせん断の後、材料の構造が変更され、摩擦抵抗が減少するためです。
* φとφrの違いは、いくつかの要因に依存します:
* 砂岩タイプ: 組成(鉱物学、セメント化)、粒子サイズ、および細孔構造はすべて、故障中の弱体化の程度に影響します。
* 荷重条件: 適用される応力の種類と負荷速度は、材料がどれだけ弱くなるかに影響を与える可能性があります。
* 以前の歴史: 砂岩が以前のせん断または変形を経験した場合、そのφRは低くなります。
* φrは、φ:よりも大幅に低くなります これは、セメンテーションが弱い砂岩や、故障中に大幅な穀物の破損が発生する場合に特に当てはまります。
地盤工学の重要性:
φとφRの関係を理解することは、地盤工学アプリケーションでは重要です。
* 勾配安定性: φRは、弱体化した材料の摩擦抵抗を表すため、最初の故障後の斜面の安定性を管理します。
* 基礎設計: φRは、繰り返し荷重または解決の対象となる基礎の長期的な安定性を評価するために使用されます。
* 地震工学: φRは、液化モードやその他の故障モードの可能性に影響を与えるため、地震イベント中の土壌の挙動を評価する上で重要なパラメーターです。
要約:
*φおよびφrは、特定の砂岩の固定値ではありません。それらはさまざまな要因に依存しています。
*それらの違いは、せん断荷重下での砂岩の弱体化の挙動に関する重要な洞察を提供します。
*この関係を理解することは、正確な地盤工学的分析と安全で信頼できる設計を確保するために不可欠です。