Що називається гідродинамічним тиском і яка його розмірністю?

Гідродинамічним тиском називається сила, передана потоком, що переміщається, води одиниці об'єму ґрунту. Ця сила збігається з напрямком руху води й дорівнює:

Гідродинамічний тиск має розмірність об'ємної сили кН/м³.

Розподіл напруг у грунтових масивах Як обчислити вертикальні напруги в масиві ґрунту від його власної ваги й чому вони рівні?

Вертикальна напруга від власної ваги ґрунту  _z являє собою вагу стовпа ґрунту над розглянутою точкою із площею поперечного переріза, рівній одиниці. Таким чином, якщо в точці M на глибині z ґрунт однорідний, одержуємо  _z =  _z, якщо є різні шари (рис. М. 6.1), то

Рис.М. 6.1. Визначення тиску в ґрунті від його власної ваги й наявності рівня ґрунтової води

Питома вага ґрунту нижче горизонту води приймається з урахуванням дії сили, що виштовхує, за рахунок зважування у воді, тому одержуємо

Тиск  _z у водотривкому шарі приймається з урахуванням повної ваги водо насиченого ґрунту (тобто сила, що виштовхує, не враховується) , що розташований вище:

На границі водо упора в епюрі  _z має місце стрибок на величину , причому в цьому випадку .

Чи варто враховувати деформації ґрунту від його власної ваги і у яких випадках?

Деформації ґрунту від його власної ваги звичайно не враховуються, тому що вони давно завершилися. Однак у тому випадку, якщо в силу обставин змінюється структура ґрунту, то сила власної ваги ґрунту викликає в ньому додаткові деформації (наприклад, при зволоженні лесового ґрунту, із за якого розчиняються тверді цементаційні зв'язки, або відтавання вічномерзлого ґрунту).

Чому рівні бічні напруги від власної ваги ґрунту? Що називається коефіцієнтом бічного тиску ґрунту в умовах природного залягання? Чи може коефіцієнт бічного тиску ґрунту в умовах природного залягання бути більше одиниці?

Бічні напруги  _х становлять звичайно частку від вертикальних, тобто  _х =  ₀ _z. Коефіцієнт бічного тиску ґрунту в умовах його природного залягання  ₀ дорівнює відношенню бічного тиску  _x до вертикального  _z. (а не відношенню збільшень цих тисків), тобто не слід плутати  ₀ і  . Коефіцієнт  ₀ може бути як більше, так і менше одиниці.

Як зв'язані між собою коефіцієнт бічного тиску ґрунту  і коефіцієнт бічного тиску в умовах природного залягання  0? Від чого залежить величина 0?

Значення  може лише збігатися з величиною _. Для сипучого ґрунту, у якого питоме зчеплення c відсутнє, можна назвати наступні межі для _:

  _ 1/ .

Для зв'язного ґрунту ці межі ще більше й тому можна вважати, що

тобто практично коефіцієнт _ може бути усяким. Величина _ залежить від умов утворення масиву і тих геологічних процесів, які протікали протягом тривалого часу. Опитне визначення величини _ важке. Часто вважається, що _=1, тому що всі тіла "течуть" з певним, часто досить малим коефіцієнтом в'язкості.

Накресліть епюру розподілу вертикальних напруг у масиві ґрунту від власної ваги:

  якщо зверху більше легкий ґрунт;

  якщо зверху більше важкий ґрунт;

  при наявності в шарі рівня ґрунтової води;

  при наявності водо упора;

1. Якщо зверху більш легкий ґрунт, то графік зверху більш крутий, у нижньої  більше пологий.

2. При більш важкому ґрунті зверху у верхній частині графік більше пологий, у нижньої  більше крутий.

3. При наявності ґрунтової води, тому що  _sb <  , епюра має вигляд такої ж, як і у випадку 2.

4. На водо упорі має місце стрибок в епюрі напруг  _z (див. рис. М. 6.1.).