Vízügyi Közlemények, 1963 (45. évfolyam)

1. füzet - I. Kézdi Árpád: Semleges feszültség és áramlási nyomás

8 Kézdi Árpád a víz azonos magasságig emelkedik, ezért az előbbi pontban mondottak értelmében a felszín alatt 2 mélységben fekvő a—b síkon a víz és a talajszemcsék súlya alapján számított teljes feszültség <*г = К Yv + zYt értékű. Ugyanitt a semleges feszültség: и — (h

v -f 2) y

v; ezért a hatékony feszültség nagysága: = o

z - u = h

vy

v + zy

t - (h

v + 2) y

v = 2 (y

t - y

v) = zy't ; a már korábban felírt képlettel megegyezően. A hatékony feszültség nagysága tehát a térszín feletti vízoszlop magasságától teljesen független. A sűrűn vonalkázott terület az ábrán (3—4—5) a hatékony feszültség mélységgel való változását mutatja; az 1—2—3 terület pedig a semleges feszültségeket adja meg. Ha a felső és alsó határfelületen a piezométeres nyomásmagasság nem azonos, akkor vízmozgás indul meg. Ha a nyomásmagasság az alsó felületen kisebb, akkor a mozgás lefelé irányul (b ábra) és a semleges feszültség az alsó felületen: и = (V+ h - Щ y

v. A semleges feszültség tehát A h y

v értékkel csökkent. A teljes feszültséget kizárólag a víz és a talaj önsúlya határozza meg, ez pedig az a esethez képest semmit nem változott; minthogy pedig a semleges feszültség csökkent, az alapegyenlet értelmében a hatékony feszültségeknek növekedniök kell. A növekedés mértéke az a—b síkon, arányosság alapján zAhyJh; itt A h/h = í; tehát a hatékony feszültség az a — b síkon: = zYt + i

zYv Felfelé való áramlás esetén (c ábra) az alsó síkon a semleges feszültség A h y

v értékkel megnő; ugyanazon gondolatmenet alapján a 2 mélységben működő hatékony feszültség = zYt - i

zYv értékű lesz. Ha Ah értéke elég nagy, akkor a talaj kimosódik s ha a felfelé ható víznyomás (semleges feszültség) épen egyenlő a felette levő anyag — talajszemcsék + víz — súlyával (a teljes feszültséggel, vagyis a hatékony feszültség zérus), akkor egyensúlybomlás, megfolyósodás következik be. Ekkor tehát az alsó síkon: (h

v + h + Ah) y

v = hy

t + h

v y

v, (1) ahonnan _ Ah _ yt _ £ _ h ~ Yv Vv~ ' ( > i-nek ezt az értékét kritikus gradiensnek nevezzük. Számértéke, minthogy a hézagtérfogat 0,25 és 0,50 között van, a talaj fajsúlya pedig y

s ~ 2,65 g/cm

3, a vízé y

v = lg/cm

3, 0,8 és 1,25 között van. .'$. Áramlási nyomás A fenti példában, lia i < i

kri

t, a Ahy

v víznyomáskülönbség hajtja át a vizet a talaj pórusain. Ez az energia viszkózus súrlódásban emésztődik fel, s mint minden súrlódásnál, itt is a mozgás irányába ható erő lép fel. A jelen esetben