Рассматривая грунтовую массу как двух фазную систему, состоящую из скелета - минеральных
частиц и поровой воды, введем понятия:
- Рz – эффективное давление, давление в скелете грунта (уплотняет и упрочняет
грунт).
- Рw – нейтральное давление, давление в поровой воде (создает напор в воде,
вызывая ее фильтрацию).
В любой момент времени в полностью водонасыщенной грунтовой массе имеет место соотношение
Р = Рz + Рw , где Р
– полное давление:
Рz – на представленной схеме моделируется работой пружины, а Рw–
давление, возникающие в воде.
Модель грунтовой водонасыщенной массы. В первый момент времени передачи нагрузки
давления передаются на воду, затем в работу включается скелет грунта (пружина).
Тогда можно записать:
- при t = 0; Р = Рw
- при t = t1; Р = Рw + Рz
- при t = ∞; Р = Рz – это теоретически; практически для того чтобы Рw
≈0, требуется длительный период времени.
Следует подчеркнуть, что осадка зданий, сооружений может происходить и при Р = Рz
за счет явлений ползучести скелета грунта, т.е. достаточно длительно (см. ниже приведённый
график).
График развития осадки сооружения во времени для глинистого и песчаного основания.
На представленном графике видно, что за период возведения здания осадка сооружения
на песчаном основании, практически стабилизировалась. Осадка же здания на глинистом
грунте может продолжаться довольно длительно и после срока возведения сооружения
(десятки лет). В этом случае скорость протекания осадки будет также зависеть от
фильтрационных особенностей глинистого основания (теория фильтрационной консолидации).