De hoek van inwendige wrijving (φ' Hoek van inwendige wrijving [°] [°]) is een maat voor de wrijving tussen gronddeeltjes. Het is een van de twee wrijvingsparameters die tezamen de gedraineerde schuifsterkte van grond karakteriseren. De wrijvingsparameter is de Cohesie van grond.
Bij een toenemende normaalspanning op de grond neemt onder gedraineerde condities de wrijving tussen de gronddeeltjes evenredig toe. Dit wordt gekarakteriseerd met de hoek van inwendige wrijving.
Voor het mechanisme afschuiven bij dijken is de critical state hoek van inwendige wrijving (φ'cs Critical state hoek van inwendige wrijving [°]) van belang. Bij mechanisme afschuiven zijn grote vervormingen nodig om de schuifsterkte van de grond langs het gehele schuifvlak volledig te mobiliseren. Deze grote vervormingen corresponderen met de critical state, zie artikel Schuifsterkte in CSSM model.
Voor het uitvoeren van gedraineerde stabiliteitsanalyses dan wel voor de schuifsterkte van goed doorlatende grondlagen wordt gebruik gemaakt van gedraineerde schuifsterkte-eigenschappen ofwel effectieve schuifsterkteparameters (hoek van inwendige wrijving). Ook boven het freatisch vlak (dijksmateriaal) wordt de hoek van inwendige wrijving toegepast.
In de Tabel zijn een aantal grondsoorten opgenomen die op basis van de hoek van inwendige wrijving worden geanalyseerd. Voor andere grondsoorten moet een onderbouwde keuze worden gemaakt voor de modellering op basis van gedraineerd, ongedraineerd of transitional gedrag. Dit kan op basis van sonderingen en uit proeven afgeleide parameters en classificatie.
De hoek van inwendige wrijving is in D-Stability een stochast met een verwachtingswaarde en een standaardafwijking en een lognormale verdeling.
Voor het berekenen van de gedraineerde schuifsterkte van goed doorlatende grondlagen wordt normaliter uitgegaan van het Mohr-Coulomb criterium met niet-associatief grondgedrag. De achtergrond hiervan wordt toegelicht in het artikel Gedraineerde schuifsterkte. Niet-associatief grondgedrag impliceert dat de dilatantiehoek Ψ Dilatantiehoek [°] gelijk is aan 0°.
Standaardwaarden voor de hoek van inwendige wrijving
Gangbare verwachtingswaarden voor de critical state hoek van inwendige wrijving φ'cs Critical state hoek van inwendige wrijving [°] en de bijbehorende variatiecoëfficiënten (VC) van φ'cs Critical state hoek van inwendige wrijving [°] voor verschillende grondsoorten zijn gegeven in onderstaande tabel.
Tabel Gangbare verwachtingswaarden voor de critical state hoek van inwendige wrijving φ'cs en de bijbehorende variatiecoëfficiënten (VC) en karakteristieke waarden van φ'cs.
| Grondsoort |
WBI-SOS eenheid |
Verwachtingswaarde φ'cs Critical state hoek van inwendige wrijving [°] [°] |
Variatiecoëfficient [-] |
Karakteristieke waarde φ'cs Critical state hoek van inwendige wrijving [°] [°] |
| Matig gesorteerd matig hoekig kwartszand |
H_Rg_z..
en
P_Rg_z..
|
34 |
0,05 |
32,4 |
| Goed gesorteerd afgerond kwartszand (dekzand) |
P_Wdz_zf |
30 |
0,05 |
28,6 |
| Zand met kleilaagjes (getijdenafzettingen) |
Diversen |
32 |
0,07 |
29,9 |
|
Zandige en
siltige klei,
löss, keileem (*)
|
H_Ro_z&k, H_Rk_k, P_Wls_s, |
32 |
0,07 |
29,9 |
| Dijksmateriaal (*) |
H_Aa_ht |
32 |
0,10 |
29,0 |
(*) Deze grondsoorten kunnen ook gedrag als transitional soils vertonen, zie het artikel Ongedraineerde schuifsterkte van zware zandige siltige klei.
De verdelingsfunctie is lognormaal. Voor de bepaling van een karakteristieke waarde kan bij het gebruik van standaardwaarden worden uitgegaan van 20 waarnemingen.
Locatie-specifieke waarden voor de hoek van inwendige wrijving
Locatie-specifieke waarden voor de hoek van inwendige wrijving kunnen worden bepaald met gedraineerde triaxiaalproeven of ongedraineerde triaxiaalproeven met meting van de waterspanningen. Hoe een hoek van inwendige wrijving van goed doorlatende grondsoorten te bepalen uit de resultaten van dergelijke proeven is opgenomen in het artikel Hoek van inwendige wrijving bepalen uit metingen.
