Понятие об эффективном и нейтральном давлении

Механическая модель (см. рис. 8) наглядно демонстрирует, что в процессе уплотнения грунта в нем одновременно действуют две системы давлений: давление в скелете грунта, называемое эффективным, и давление в поровой воде, называемое нейтральным. Эффективное давление характеризует напряженное состояние скелета грунта. Под этим давлением грунт уже деформировался, т. е. уплотнялся и упрочнялся. Следовательно, такое давление эффективно сказывается на состоянии грунта. Нейтральное же давление не влияет на напряженное состояние скелета полностью водонасыщенного грунта, т. е. оно нейтрально по отношению к скелету грунта.

Обозначим эффективное давление р_d, а нейтральное давленое р_w. Руководствуясь выражением (**), можно записать

Отсюда эффективное давление

где р – полное, или тотальное, давление, действующее в грунте.

Эти рассуждения справедливы только для грунта, полностью насыщенного водой. Если же поровая вода в грунте содержит воздух в растворенном виде или в виде пузырьков, то, как показали опыты, после приложения к образцу грунта гидростатического давления он получал деформации, так как объем поровой воды, содержащий воздух, уменьшился. В таком случае давление в поровой воде нельзя считать нейтральным. Однако и в этих опытах гидростатическое давление передавалось частично на воду, заключенную в порах, и частично на скелет грунта.

Лекция 5. Особенности структурно-неустойчивых оснований