Towards A Unified Soil Mechanics Theory: The Use of Effective Stresses in Unsaturated Soils, Revised Edition

Obsah knihy:

Vďaka použitiu koncepcie efektívneho napätia sa jasne pochopilo pevnostné a objemové správanie nasýtených materiálov. V prípade nenasýtených materiálov sa stále diskutuje o všeobecne prijatej rovnici účinných napätí.

Použitie koncepcie efektívnych napätí na vývoj konštitutívnych modelov pre nenasýtené zeminy sa však stáva čoraz populárnejším nielen preto, že hydromechanická väzba pozorovaná v týchto materiáloch je implicitne obsiahnutá vo formulácii, ale aj preto, že možno vytvoriť jednoduchšie a presnejšie modely. V publikácii Towards A Unified Soil Mechanics Theory sa dokazuje, že rovnaké rovnice pevnosti a objemových zmien, ktoré sa používajú v mechanike nasýtených zemín, možno použiť aj v prípade nenasýtených zemín. Inými slovami, konštitutívne modely vyvinuté pre nasýtené zeminy možno po definovaní rovnice efektívneho napätia použiť pre nenasýtené materiály.

V tejto knihe je stanovená analytická rovnica pre efektívne napätie pre nenasýtené zeminy.

Táto rovnica si vyžaduje znalosť povrchovej plochy pevných látok ovplyvnených kapilárnym javom. Inými slovami, potrebujeme vedieť, ako sa voda distribuuje v póroch pôdy.

Toto rozdelenie možno modelovať pomocou modelu pevných pórov postaveného na pravidelnej sieti. Veľkosť siete potrebnej na správnu simuláciu štruktúry malej vzorky pôdy však nemožno zvládnuť pomocou bežného počítača. Z tohto dôvodu bol vyvinutý pravdepodobnostný model pórovitého telesa.

Tento model využíva rozdelenie veľkosti pórov vo forme pravdepodobnostnej funkcie, ktorú možno okrem Laplaceovej rovnice a princípu kontinuity vyjadriť ako pravdepodobnosť, že pór určitej veľkosti bude pri nasávaní počas dráhy zmáčania, resp. vysychania zaplnený alebo suchý. Týmto spôsobom možno simulovať krivky zadržiavania vody v pôde a určiť efektívne napätie pri akomkoľvek saní počas procesov zmáčania alebo vysychania.

Na základe tohto prístupu sa ukázalo, že nenasýtené zeminy sa správajú podľa rovnakých princípov pevnostného a objemového správania ako nasýtené zeminy. Toto revidované vydanie prináša ďalšie informácie o elastoplastickom rámci pre rozpínavé zeminy, hydromechanickom prepojení a plne prepojenom modeli.

Ďalšie kapitoly sa zaoberajú aj experimentálnymi parametrami použitými na odvodenie modelov. Súčasťou tohto vydania je aj aktualizovaný súbor odkazov a zoznam skratiek. Kniha Towards A Unified Soil Mechanics Theory otvára cestu k univerzálnej teórii mechaniky pôdy.

Zväzok bude cennou pomôckou pre stavebných inžinierov, zememeračov a hydrológov, ktorí sa zaujímajú o mechaniku pôdy na akademickej aj odbornej úrovni.