Механника грунтов

- лабораторными испытаниями  на специальных приборах;

- путем опытных откачек  и нагнетания в полевых условиях. Это метод применим для грунтов с коэффициентом фильтрации > 5·10-3 см/сек.

Далее приводятся ориентировочные значения коэффициентов фильтрации (в см/сек) для различных грунтов:

глины нетрещиноватые: < 10-7

суглинки, тяжелые супеси: 10-6 - 10-7

супеси, трещиноватые глины: 10-4 - 10-6

пылеватые и мелкозернистые пески: 10-3 - 10-4

среднезернистые пески: 10-1 - 10-3

крупнозернистые пески, галечники:  10-2 - 10-1

Вода, перемещаясь в порах, создает давление на скелет грунта. Такое давление называется гидродинамическим и его можно рассматривать как некую объемную силу j, представленную вектором, направленным по касательной к линии потока. Значение гидродинамического давления (в г/см3, т/м3)

j = iγв = γв(v/kф)

где γв — удельный вес воды.

Если фильтрационный поток направлен снизу вверх, что бывает при вскрытии котлованов, дренажных работах, бурении и др., гидродинамическое давление может превысить вес вышележащей толщи грунта и вызвать гидродинамическое выпирание грунта.

Градиент, при котором начинается гидродинамическое выпирание грунта, называется критическим

iкр = (γч - γв)/(γв(1 + ε))

где γч - удельный вес грунта; ε - коэффициент пористости грунта.

Фильтрация воды под воздействием разницы потенциалов постоянного электрического тока называется электроосмосом и применяется в строительстве с целью временного водопонижения в глинистых грунтах. Грунтовые воды также перемещаются в парообразном и пленочном состоянии. Водяной пар перемещается в область с более низкой температурой из области с более высокой температурой. В пленочном состоянии вода движется всегда в сторону больших молекулярных сил поверхностного притяжения минеральных частиц, т. е. от частиц с большей толщиной пленки к частицам с меньшей толщиной.

Стоит сказать, что это еще далеко не все из известных и важных свойств грунтов, но для первичного ознакомления, думаю, этого пока хватит.