Зависимость между деформацией и коэффициентом пористости
Сжатие грунта в условиях невозможности бокового расширения, например, в жесткой обойме, может происходить лишь за счет изменения его объема, т. е. уплотнения, и при изучении грунтов как оснований сооружений осуществляется обычно
а) при ступенчатой нагрузке и рассматривается в зависимости от действующей нагрузки (компрессия).
б) при постоянной нагрузке, причем рассматривается в зависимости от времени (консолидация).
В том и другом случае нагружение является статическим.
При изучении грунтов как материала земляных сооружений производится уплотнение
в) ударной нагрузкой, которое рассматривается в зависимости от удельного импульса или работы уплотнения влажности грунта.
Ударное уплотнение возможно лишь в случае грунтов, неполностью насыщенных водой, так как в противном случае, поскольку действие ударной нагрузки кратковременно, вода не успевает выйти из пор грунта и уплотнение не происходит.
В некоторых случаях изучается уплотнение:
г) при вибрации (виброкомпрессия),
д) при воздействии гидростатического главным образом отрицательного (капиллярного) и гидродинамического давления,
е) при совместном воздействии нагрузки и поступающей в грунт воды (набухание и просадка грунтов).
Показана схема сжатия (уплотнения) грунта в жесткой обойме, причем для определенности показан случай сжатия статической нагрузкой, хотя приведенные ниже соотношения, характеризующие уплотнение грунта, справедливы и при всех других перечисленных выше видах уплотняющего воздействия на грунт.
Так как грунт в обойме лежит на жестком (хотя и пористом) основании и сила Р передается на поверхность грунта через жесткий штамп, диаметр образца в процессе сжатия не меняется, а высота меняется одинаково в любой точке поперечного сечения, то абсолютное изменение объема может быть выражено через абсолютное изменение высоты образца; а относительное изменение объема равно относительному изменению высоты образца или относительной деформации сжатия.
Так как уплотнение происходит за счет пор, то очевидно, что деформация сжатия может быть выражена через изменение пористости или коэффициента пористости.