Budowanie związków fizycznych

Z powodów wymienionych praktyczne znaczenie przy określaniu cech mechanicznych gruntu mogły mieć jedynie próby ściskania. W celu poznania proporcji pomiędzy naprężeniem a odkształceniem w procesie ściskania gruntu. Terzaghi konstruuje przyrząd, który nazwał edometrem. Zapewnia on próbce gruntu możliwość jednoosiowego stanu odkształcenia w warunkach trójosiowego stanu naprężenia. Edometr pozwala na pomiar naprężeń normalnych pionowych panujących w próbce oraz odpowiadających im odkształceń pionowych (program uprawnienia budowlane na komputer).

W edometrze możliwość odkształceń istnieje dotąd dopóki próbka może odkształcać objętościowo - zagęszczać. Moduł edometryczny wykazuje wzrost ze wzrostem odkształceń, podczas gdy w rzeczywistości odpowiednik modułu Younga współczynnik proporcjonalności pomiędzy intensywnością naprężeń i odkształceń wykazuje spadek w miarę wzrostu odkształceń. W rzeczywistych warunkach naprężenie średnie panujące w gruncie pod konkretnymi obiektami osiąga przeważnie wartości dużo niższe od tych, przy których odkształcenie objętościowe gruntu jest już praktycznie niemożliwe (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Budowanie związków fizycznych w oparciu o wartości modułu edometrycznego daje więc przy uproszczonej analizie ilościowej w konkretnych zadaniach inżynierskich mało istotne różnice.

Jest oczywiste, że wynik badań edometrycznych musi zależeć od rodzaju struktury gruntu, jego stopnia zagęszczenia i wilgotności (uprawnienia budowlane). Stąd badanie powinno być wykonane na próbkach o strukturze w miarę możliwości nienaruszonej. Proces odkształcenia dla gruntów sypkich zachodzi natychmiast po przyłożeniu obciążenia, podczas gdy w gruncie spoistym rozciąga się w pewnym okresie czasu z uwagi na powolne wysączanie się wody z porów, a także na pełzanie będące wynikiem procesów fizykochemicznych (program egzamin ustny). Stąd w gruncie spoistym należy każde kolejne obciążenie utrzymywać aż do ustalonego odkształcenia czyli do chwili zakończenia konsolidacji próbki.

Stopień zagęszczenia

W celu opisania zależności pomiędzy naprężeniami i odkształceniami wg liniowego uogólnionego prawa Hooke’a potrzebne jest określenie, oprócz edometrycznego modułu ściśliwości, także i współczynnika Poissona. W edometrze nie można jednak wyznaczyć wartości współczynnika Poissona, ponieważ próbka odkształca się tylko w jednym kierunku (opinie o programie). Pomiar współczynnika Poisona w aparacie trójosiowego ściskania również jest bardzo kłopotliwy technicznie. Natomiast łatwo zauważyć, że w przypadku znajomości wartości naprężeń bocznych panujących w edometrze można, korzystając z praw liniowej teorii sprężystości, wyznaczyć współczynnik Poissona (segregator aktów prawnych).

Stan naprężeń w próbce jest obrotowo symetryczny. Ponieważ próbka nie może odkształcać się w kierunku poziomym więc zarówno radialne odkształcenie normalne, jak i obwodowe odkształcenie normalne są równe zeru. Ponieważ w liniowej teorii sprężystości współczynnik Poissona jest stałą materiałową więc i współczynnik parcia bocznego uważano początkowo za wartość stałą i charakterystyczną dla danego gruntu w zależności od jego stopnia zagęszczenia, lub konsystencji. Badania Tschebotarioffa wykazały jednak, że w rzeczywistości jest on złożoną funkcją stanu odkształcenia gruntu. Podobną tezę przedstawił Stroganow.

Pokazał on, że dla piasku współczynnik parcia bocznego w miarę wzrostu odkształcenia szybko maleje od wartości bliskich jedności do pewnej ustalonej wartości, której osiągnięcie następuje przy odkształceniu odpowiadającym granicy wytrzymałości materiału °i ~ ^a‘max’ Umiana współczynnika parcia bocznego wraz z postępem odkształcenia jest z kolei zależna od wyjściowego stopnia zagęszczenia. Wpływa na nią również rodzaj gruntu i kształt ziaren (promocja 3 w 1). Im grunt ma wyższą wytrzymałość tym gwałtowniejsza jest zmiana współczynnika parcia bocznego wraz z odkształceniem.