Движение мениска останавливается в двух следующих случаях:
Строительная механика
Различные состояния глины и песка
По мере высыхания и уменьшения влажности глина проходит три состояния: текучее (разжиженная глина), пластичное и твердое, причем твердость ее может доходить до таких пределов, при которых для ее разработки требуются взрывные работы. Пластичное состояние характеризуется тем, что грунт способен под влиянием местного внешнего давления изменять свою форму и передвигаться, не меняя своего объема. Песок при его последовательном высушивании проходит лишь два состояния. А именно, если песок крупный, то он из текучего состояния переходит в сыпучее тело: если же песок очень мелкий, то он из текучего состояния переходит в состояние твердого тела. Таким образом, песку чуждо состояние пластичности. Поэтому обычно говорят, что глина пластична, а песок непластичен.
Теория консолидации
Задача об осадке фундаментов, вызванной консолидацией грунта под нагрузкой, разобранная в предыдущем параграфе, является наипростейшим подходом к этому вопросу, так как она представляет собой одноразмерную задачу, когда движение выдавливаемой воды происходит в вертикальном направлении вверх, если фундамент построен на дренирующем слое, или вниз, если в основании сжимаемого слоя имеется прослоек песка, являющегося дренажем.
Капиллярные свойства грунта
При капиллярных свойствах грунта плотины это условие отпадает, линии депрессии п этом случае не является линией тока, так как вода в области капиллярной насыщенности плотины принимает участие в процессе фильтрации так же, как и гравитационная вода. Это обстоятельство в теории фильтрации упускается.Фильтрационная сетка, полученная опытным путем в лаборатории. Депрессионная кривая, изображенная пунктиром, пересекается линиями тока, как это видно на рисунке на сайте.
Основы динамики грунтовой массы
Определение величины числа потоков
Нашей задачей является определить для грунтов величину числа потоков, при превышении которого начинается турбулентное движение. Для этого достаточно произвести опыт с каким-либо одним грунтом. Легче всего опыт произвести над несвязным грунтом, например песком. Такой опыт описан в литературе и был произведен при помощи прибора, изображенного на сайте. В нем вода под напором подается в песчаный слой снизу вверх через дренаж при соблюдении постоянного уровня воды в сосуде. Напор подаваемой воды измеряется пьезометром, показанным на рисунке, при помощи которого в каждый момент может быть измерен градиент, равный отношению потери напора к толщине песчаного слоя. Напор регулируется краном на питающей трубе. При достижении градиентом величины, соответствующей полному гидродинамическому взвешиванию, верхняя половина песка приподнимается, образуя между верхней и нижней половинами щель, причем образуется очаг возникновения турбулентного движения и весь песок сразу переходит в наиболее разрыхленное состояние.
Зависимость между давлением и влажностью в грунтовой массе
Из предыдущего совершенно ясно, что грунтовая масса находящаяся под внезапна приложенным внешним давлением р, может начать сжиматься только притом условии, если дать возможность выхода заключающейся в порах скелета грунта грунтовой воде. Так, например, можно в стенках цилиндра или в поршне проделать отверстия, через которые вода может вытекать наружу. В опытах можно этого достигнуть также тем, что нагрузка на испытуемый образец грунта передается не через поршень, а через слой крупнозернистого песка, который не представляет никакого сопротивления медленному (ламинарному) движению воды, сопровождающему выжиманию ее из грунтовой массы.
Подробнее «Зависимость между давлением и влажностью в грунтовой массе»
Об удержании оползней подпорными стенками
В горных районах зачастую встречаются случаи, когда слой водопроницаемого грунта лежит на наклонном пласте водоупора и держится на нем трением по своей подошве. Но во время дождей и таяния снегов по поверхности склона вся толща грунта вплоть до водоупора пропитывается водой, которая ввиду фильтрационных свойств грунта движется вниз по склону, оказывая при этом на грунтовый скелет гидродинамическое давление.Рассмотрим условия равновесия такого слоя на водоупоре, наклоненном под углом к горизонту. Линия будет линией тока воды по подошве слоя. Линия будет линией тока воды по верху этого слоя, причем она же представит собой линию депрессии, так как подвержена во всех точках атмосферному давлению. При таких граничных условиях нетрудно построить фильтрационную сетку, состоящую из ряда линий тока, параллельных склону, и ряда эквипотенциальных прямых, им перпендикулярных.
Основные механические характеристики грунтов
В предыдущей статье мы видели, что природа грунта обусловливается размерами и формой частиц его скелета. Но, кроме природы грунта, весьма важным является его состояние, которое зависит от другого фактора, а именно от большего или меньшего размера пустот между частицами грунтового скелета, т. е. от степени его уплотненности.Для учета этого фактора надо условиться выражать его каким-либо числом. Это для строительного дела тем более важно, что единственным активным элементом сопротивляющимся действию передаваемой на грунт нагрузки, является грунтовый скелет, а потому несущая способность грунта и величина осадки от действия сооружения обусловливаются степенью насыщенности грунта грунтовым скелетом.
Тиксотропия
В предыдущей статье мы рассмотрели условия нарушения структуры грунта, при которых существовавшая ранее структурная сетка раз и навсегда утрачивается, после осаждения потревоженных частиц и образования нового, более плотного их расположения получается новая структура грунта с более низким значением характеристик е и и. Обстоятельство это имеет большое значение в строительном деле для правильной оценки грунтов при изысканиях.Действительно, если построить компрессионные кривые для образца одного и того же грунта с ненарушенной и с нарушенной структурами, то вторая из них расположится заметно ниже первой.