Значение дренирующего слоя в основаниях

Предположим, что к глинистому основанию быстро приложена вертикальная равномерная нагрузка. Нам известно, что в первый момент эта нагрузка передается целиком на грунтовую воду, заключающуюся в порах глины, т. е. на нейтральную систему давлений. Таким образом, в любой точке  плоскости,  после приложения нагрузки, напор будет равен величине, приложенной в данной точке. В силу этого в грунте начнется фильтрации воды от всех точек плоскости к свободной поверхности. Форма и направление токов фильтрации при современном состоянии теории фильтрации могут быть определены математи­чески вполне точно. Если мы проследим путь фильтрации воды, например, из средней точки, то он имеет вид изогнутой линии. Напор, в точке приложения постепенно падает до нуля. Таким образом, вдоль этой линии возникает гидродинамическое давление на грунтовый скелет. Это давление стремится вырвать грунт из-под основания. Особенно неблагоприятно действие этого тока в точке, где оно направ­лено прямо вверх.

Если же нагрузку приложить не сразу, а увеличивать ее достаточно мед­ленно, то такого разрушения произойти не может. При этом гидродинамическое давление будет в 4 раза меньше, нежели в предшествующем случае и начнется динамический процесс, заключающийся в том, что вода из-под основания будет уходить по линиям фильтрации наружу; следовательно, влажность  грунта под основанием будет уменьшаться и соответственно часть давления  будет восприниматься грунтовым скелетом, а часть давления, передающаяся на воду, будет уменьшаться, а, следовательно, и гидродинамическое давление будет уменьшаться.

Про­цесс этот будет продолжаться до тех пор, пока все давление не пере­дастся на грунтовый скелет и величина его не обратится в нуль, т. е. пока вода не придет в гидростатическое равновесие. Тогда мы снова можем увеличить давление на основание и снова получим гидродинамическое давление и т.д. Таким образом, при медленном загружении основания мы можем довести нагрузку до максимальной, подвергая грунт гидродинамическому давлению, в 4 раза меньшему, нежели при быстрой нагрузке.