Jak kapilární vzlínání ovlivňuje efektivní napětí v půdách?

Kapilární stoupání je jev, kdy voda stoupá v úzké trubici proti gravitační síle v důsledku adhezivních sil mezi molekulami vody a stěnami trubice. V půdách může mít kapilární vzlínání významný dopad na efektivní stres a chování půdy.

Efektivní napětí je definováno jako rozdíl mezi celkovým napětím působícím na zeminu a tlakem pórové vody. Celkové napětí je hmotnost zeminy a případná vnější zatížení, zatímco tlak vody v pórech je tlak vyvíjený vodou v pórech půdy.

Když dojde ke kapilárnímu vzlínání, voda v půdních pórech je tažena nahoru adhezivními silami mezi molekulami vody a částicemi půdy. To vytváří negativní tlak vody v pórech, což znamená, že tlak vody v pórech je nižší než atmosférický tlak.

Záporný tlak pórů vody v důsledku kapilárního vzlínání má řadu vlivů na efektivní stres a chování půdy.

1. Zvýšená pevnost ve smyku :Negativní tlak vody v pórech v důsledku kapilárního vzlínání zvyšuje efektivní napětí v půdě. Je to proto, že negativní tlak vody v pórech působí tak, že drží částice půdy pohromadě, čímž se zvyšuje pevnost půdy ve smyku.

2. Vylepšená nosnost :Zvýšení efektivního napětí v důsledku kapilárního vzlínání zlepšuje únosnost půdy. Vyšší efektivní napětí totiž zvyšuje odolnost zeminy proti deformaci při zatížení.

3. Konsolidace půdy :Kapilární vzlínání může také přispět ke konsolidaci půdy. Při vysychání půdy se zvyšuje negativní tlak pórů vody v důsledku kapilárního vzlínání, což zvyšuje efektivní napětí a způsobuje konsolidaci půdy.

Stručně řečeno, kapilární vzlínání může mít významný dopad na efektivní napětí a chování půdy vytvořením negativního tlaku vody v pórech, který zvyšuje efektivní napětí, což má za následek zvýšenou pevnost ve smyku, lepší únosnost a konsolidaci půdy.