При проектировании откосов дамб, насыпей, защитных берм в котлованах следует учитывать следующее положение механики грунтов:

Угол заложения откоса не может быть больше угла внутреннего трения грунта.

В книге «Механика грунтов» Н. А. Цытовича приводится информация, что для песков без уплотнения под действием только собственного веса угол внутреннего трения определяется углом заложения откоса:

Рассмотрим это положение на примере для дорожного строительства.

В дорожной практике геотехнических расчётов часто встречается ситуация, когда песчаный грунт земляного полотна моделируется с характеристиками $c'$ = 0 кПа и $φ'$ = 30° (иногда бывает угол 35°).

В книге [Braja M. Das_Principles of Foundation Engineering, 9th, 2019] приводится обобщенная таблица углов трения для песков. Как видно из нее, углы трения менее 30 градусов соответствуют рыхлому сложению (loose). Такие характеристики не могут быть заданы плотным пескам в насыпях и дамбах.

В чём проблема?

Дорожные насыпи в хороших условиях проектируют по типовым решениям. Типовое очертание насыпей предполагает откосы не круче 1:1,5 при высоте до 6 м, для большей высоты откос уполаживается. Заложение 1:1,5 соответствует углу $α$ = 33,7° (arctg 1/1.5). Это означает, что использовать в расчёте $c'$ = 0 кПа и $φ'$ = 30° для насыпи с углом заложения $α$ = 33,7° абсолютно нелогично.

Отсыпка из песка разной высоты имеет близкие значения угла заложения откоса

Простой расчёт устойчивости показывает обрушение:

$$ K_{уст}=\frac{\tgφ}{\tg\alpha}=\frac{\tg30°}{\tg33.7°}=\frac{0.577}{0.667}=0.87 $$