6.4.10. Принцип гидроемкости грунта.
Рассматривая общий случай объемной деформации грунта, Н.М. Герсеванов ввел допущение, что коэффициент пористости грунта зависит только от суммы нормальных напряжений Θ = σx + σy + σz = 3 σm и не зависит от их coотношения, т. е.
E = e(Θ). (6.20)
Для схемы компрессионного нагружения это положение легко доказать, исходя из следующего. Так как σx = σy = ξσz, Θ = σz (l + 2ξ), то переходя к приращениям, получим ∆Θ=∆σz(1+2ξ). Поскольку ∆σz = ∆σ, то, подставив это выражение в формулу (6.5), окончательно имеем
(6.21)
В случае компрессионного нагружения уменьшение коэффициента пористости грунта в данной точке может произойти только при соответствующем увеличении суммы нормальных напряжений в этой точке. Это допущение используется для расчета скорости уплотнения (консолидации) полностью водонасыщенного гpyнта. Так как в этом случае (при полном заполнении пор водой) пористость грунта связана с его влажностью, условие (6.20) называем принципом гидроемкости Н. М. Герсеванова.
В случае плоской и объемной задачи процесс консолидации по крайней мере для плотных глин, развивается сложнее, однако использование принципа гидроемкости существенно упрощает математический аппарат теории фильтрационной консолидации грунтов.