Дати поняття про фільтраційної консолідації водонасиченого грунту
Консолідація грунту - уповільнене ущільнення водонасиченого ґрунтового шару в часі, що відбувається за рахунок витискання води або зближення грунтових частинок.
Залежно від характеру грунту слід розрізняти два типи процесу консолідації. Консолідація першого типу спостерігається в грунтах зі слабкими водно-колоїдними зв'язками (пилуваті і піщанисті глинисті грунти), обумовлюється водопроникність грунту та умовами відтоку вичавлювати з грунту води; це так звана система фільтрації консолідація. Консолідація другого типу спостерігається в глинистих ґрунтах із значними водно-колоїдними структурними зв'язками, які ускладнюють процес ущільнення.
Фільтраційну консолідацію грунту називають також первинної консолідацією. Первинна консолідація протікає в водонасичених грунтах при ступеня їх вологості більше 0,8. При меншій вологості процесами фільтраційної консолідацією нехтують.
Передумови теорії фільтраційної консолідації зводяться до наступного:
- скелет грунту лінійно-деформується, деформується миттєво після додатки до нього навантаження і в'язкими зв'язками не володіє;
- структурної міцністю грунт не володіє, тиск в перший момент повністю передається на воду;
- грунт повністю водонасищен, вода і скелет об'ємно нестисливі, вся вода в грунті гідравлічно неперервна;
- фільтрація підкоряється закону Дарсі (закон усталеною фільтрації (при ламінарному плині), що показує лінійну залежність між швидкістю фільтрації (просочування) в дрібнозернистих грунтах (піщаних, глинистих і т.п.) і ухилом (гідравлічні. градієнтом втратою напору на одиницю довжини).
Теорія фільтраційної консолідації описує деформування в часі повністю водонасиченого грунту. Приймається, що повне напруження, що виникає в елементі грунту від прикладеного навантаження, поділяється на напруги в скелеті грунту (ефективні напруги) і тиск в поровой воді (поровое тиск). У різних точках масиву грунту під дією навантаження виникають різні значення порового тиску. Внаслідок цього утворюється різниця напорів в поровой воді і відбувається її віджимання в менш навантажені області масиву. Одночасно під дією ефективних напружень відбуваються перекомпонування частинок і ущільнення грунту.
Вважається, що зменшення пористості грунту (його ущільнення) пропорційно витраті води (відтоку води з пор грунту). Наслідком цього є важливе положення про те, що швидкість деформації грунту буде знаходитися в прямій залежності від швидкості фільтрації в ньому парової води. Тому основною характеристикою грунту, що визначає час протікання процесу фільтраційної консолідації, є коефіцієнт фільтрації. Скелет грунту приймається лінійно деформується.
(М2 / с) (чим більше коефіцієнт консолідації, тим більше швидкість проходження процесу консолідації).
Сv- коефіцієнт фільтраційної консолідації, прямо пропорційний коефіцієнту фільтрації і обернено пропорційний коефіцієнту відносної стисливості грунту.