Către o teorie unificată a mecanicii solurilor: Utilizarea tensiunilor efective în solurile nesaturate, Ediție revizuită

Titlul original:

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

Conținutul cărții:

Odată cu aplicarea conceptului de tensiune efectivă, rezistența și comportamentul volumetric al materialelor saturate au fost clar înțelese. Pentru cazul materialelor nesaturate, o ecuație a tensiunilor efective universal acceptată este încă în dezbatere.

Cu toate acestea, utilizarea conceptului de tensiune efectivă pentru a dezvolta modele constitutive pentru solurile nesaturate devine din ce în ce mai populară nu numai pentru că cuplajul hidromecanic observat în aceste materiale este implicit în formulare, ci și pentru că se pot stabili modele mai simple și mai precise. Towards A Unified Soil Mechanics Theory demonstrează că aceleași ecuații de rezistență și de modificare a volumului utilizate în mecanica solurilor saturate pot fi folosite și în cazul solurilor nesaturate. Cu alte cuvinte, modelele constitutive dezvoltate pentru solurile saturate pot fi utilizate pentru materialele nesaturate odată ce ecuația tensiunii efective a fost definită.

În această carte, este stabilită o ecuație analitică a tensiunii efective pentru solurile nesaturate.

Această ecuație necesită cunoașterea ariei superficiale a solidelor afectate de fenomenul de capilaritate. Cu alte cuvinte, trebuie să știm cum se distribuie apa în porii solului.

Această distribuție poate fi modelată cu ajutorul unui model solid-poros construit pe o rețea regulată. Cu toate acestea, dimensiunea rețelei necesare pentru simularea corectă a structurii unui eșantion mic de sol nu poate fi gestionată cu un PC obișnuit. Din acest motiv, este dezvoltat un model probabilist de solid poros.

Acest model utilizează distribuția dimensiunii porilor sub forma unei funcții probabilistice care, în plus față de ecuația Laplace și principiul continuității, poate fi exprimată ca probabilitatea ca un por de o anumită dimensiune să fie umplut sau uscat la aspirație în timpul unei căi de umectare sau, respectiv, de uscare. În acest fel, pot fi simulate curbele de retenție a apei în sol și poate fi determinată tensiunea efectivă la orice aspirație în timpul proceselor de umectare sau de uscare. Pe baza acestei abordări, se demonstrează că solurile nesaturate se comportă după aceleași principii de rezistență și comportament volumetric ca și solurile saturate.

Această ediție revizuită aduce informații suplimentare despre un cadru elastoplastic pentru solurile expansive, cuplarea hidromecanică și un model complet cuplat. Capitolele suplimentare acoperă, de asemenea, parametrii experimentali utilizați pentru derivarea modelelor.

De asemenea, în această ediție este inclus un set actualizat de referințe și o listă de abrevieri. Towards A Unified Soil Mechanics Theory deschide calea către o teorie universală a mecanicii solului. Volumul va fi o referință valoroasă pentru inginerii civili, cercetătorii pământului și hidrologii interesați de mecanica solului, atât la nivel academic, cât și profesional.