Сопротивление грунта сдвигу для связанных и сыпучих грунтов

В процессе испытаний грунта в сдвиговом приборе строят кривую зависимости

Для грунтов не обладающих связью

Величины с и являются параметрами прямой линии и в целом характеризуют прочностные свойства грунта.

Параметры с и φ - отражают прочностные свойства грунта и носят название

прочностных характеристик.

Закона Кулона.

l Линейная зависимость между сопротивление грунта сдвигу и нормальным напряжением носит название закона Кулона

l Предельное сопротивление грунта сдвигу есть функция первой степени нормального напряжения.

Фильтрационные свойства грунтов, закон ламинарной фильтрации. Начальный градиент напора. Методы определения коэффициента фильтрации.

Общие случаи движения воды через грунт

В общем случае вода может совершать движение через грунт под действием :

Разности давлений водяного пара.

Сил поверхностного натяжения (капиллярное движение воды).

Разности осмотического давления связанной воды.

Разности гидростатических напоров.

Разновидности гидростатических напоров

Схема фильтрации воды через грунт при

действии разности напоров,

∆H=H₂–H₁ – разность напоров, Q – расход воды

Условия движения воды под разностью гидростатических напоров:

n в порах грунта имеется определенный объем воды в свободном состоянии;

n вода в грунте гидравлически непрерывна;

n разный уровень гидростатических напоров.

Движение воды под действием гидростатических напоров представляет наибольший практический интерес. Именно это движение воды называется фильтрацией.

Фильтрация - движение свободной воды в порах грунта при действии разности гидростатических напоров.

Согласно новейшим исследованиям, свободная вода будет гидравлически непрерывной при степени водонасыщения грунта Sr>0,85.

Закон ламинарной фильтрации

Количественную оценку процесса фильтрации производят с использование скорости фильтрации (U), представляющей собой расход воды (Q) через единицу площади (F):

Величина U –имеет размерность скорости

Опыты Дарси

Установлено:

Движение воды в грунте – ламинарное;

Количество воды, проходящей через единицу площади пропорционально градиенту напора.

Градиент напора (i) представляет собой отношение разности напоров к расстоянию между точками (L), в которых они были замерены:

Если построить зависимость между скоростью фильтрации U и градиентом напора ( i ) то получим прямую линию, выходящую из центра координат

Закон Дарси

где k_f - коэффициент фильтрации (см/год, см/сут) .

Уравнение носит название закона Дарси: