Friksjonsvinkelen

Friksjonsvinkelen, ofte kalt den interne friksjonsvinkelen (phi, φ), er en sentral parameter i geoteknikk som beskriver et materiales evne til å motstå skjær under en gitt effektiv normalspenning. I Coulomb-Mohr-modellen beskriver den skjærstyrken som en funksjon av den effektive normalspenningen: τ = c' + σ' tan φ'. Her er c' den effektive kohesjonen og φ' den effektive friksjonsvinkelen. Verdien varierer mellom jordarter, densitet og belastningshistorikk, og den kan endres med effektive trykk.

Måling og tolkning: φ' estimeres vanligvis fra laboratorietester som direct shear og triaxialkompresjon i drenert tilstand. Ved feillasting gir forholdet mellom påført skjærstyrke og effektiv normalspenning en slope som tilsvarer tan φ'. I praksis har man ofte separate verdier for peakfriksjon (φ' peak) og residual friksjon (φ' residual), da enkelte jordarter viser lavere friksjon etter betydelig deformation. Verdiene varierer betydelig: grus og sand har ofte φ' mellom omtrent 30° og 40° (noen ganger høyere for velgradert materiale), mens leire og fint grusartede jordarter kan ligge mye lavere, ofte i området 0°–25° avhengig av kohesjon og vanninnhold.

Bruksområder: φ' brukes i beregninger av skjærstyrke og stabilitet, som skrånings- og fundamentdesign, jordtrykk mot konstruksjoner og kontroll av setninger. Det er også en viktig komponent i vurdering av materialers oppførsel under endrede jordtrykksforhold og grunnforhold. Verdien av φ' krever ofte lokal kalibrering og oppdateres ved endrede miljøforhold eller prøver av høyere kvalitet.