Hidrológiai Közlöny 2012 (92. évfolyam)
3. szám - Imre Emőke–Laufer Imre–Sheng, Daichao: A telítetlen talajok egyes talajmechanikai anyagmodelljei
^TMRE^R^ésjritsai^^^^ 59 2. ábra. A kompresszibilitás (D v p és O vj a telítettségi fok függvényében (Toll 1990) A (7) egyenletet gyakran használjak, speciálisan minden hatékony feszültségre alapozott modell ezt használja térfogat-változási egyenletnek (Kohgo et al. 1993; Bolzon et al. 1996; Jommi 2000; Loret & Khalili 2002; Sheng et al. 2003a; Sheng et al. 2004; Pereira et al. 2005; Santagiuliana & Schrefler 2006; Sun et al. 2007a, c; Kohler & Hofstetter 2008; Nuth & Laloui 2008; Buscarnera & Nova 2009). A (7) egyenlet a (3) egyenletre vezet, ha a talaj Telítette válik. Ez a módszer legnagyobb előnye. Ugyanakkor vannak hátrányai is. Magatol ertetodik, hogy nem lehet a szívás miatti és átlagos nettó normálfeszültség miatti térfogat-változás eltérését figyelembe venni (2. ábra) v M A második probléma, hogy egy feltételt rejt magában 1 értékére. Ha egy telített slurry talajt (szuszpenziót) zéró szívásról egy tetszőleges szívásra szárítanak 1 kPa átlagos nettó normálfeszültségen (lásd az AB feszültségi pályát a 4. ábrán), akkor ez a feszültségi pálya a folyási feszültségről szóló fejezet szerint (8. ábra) elasztoplasztikus, nem tisztán rugalmas. A térfogat-változás: v B=^--l(j)ln(l + /(j)) (8) r i i) T 1000 Szívás (kPa) 3. ábra. A zsugorodási képesség változásaa feszültséggel (Delage and Graham 1996 alapján) N Száradás, állandó p AT i>0,4f=0 if. <J>) Száradás, állandó p ? 4. ábra Normálisan konszolidált talaj kompressziós görbéje a hatékony feszültség módszer szerint - feltétel a A(s) értékére állandó N esetén: (a) átlagos nettó normálfeszültség, (b) átlagos hatékony normálfeszültség. Ha most állandó szívás mellett összenyomjuk a talajt a BC pálya menten (4. ábra), akkor a kompressziós görbének enyhe hajlása lesz a v - In p térben, a fis) tag miatt. Ha a szívás a B pontban a levegő belepési szívás felett van, azaz a talaj lényegében Telített, akkor ennek kompressziós görbének metszéspontja lesz a nulla szívás mellet érvényes ielített kompressziós görbével. Ha a C metszéspontnál az átlagos nettó normálfeszültség P r, akkor a fajlagos térfogat C -ben : ^-«»•M <9 ) Az AC pálya menten a térfogat-változás: v c = N- A(0) In (p r + /(0) )=N- A(0) In p, (10) A (8)-nak a (9) -be helyettesítésével és a (9) és (10) egyenlővé tételével: Ms )_ HP, ) (11) M0) ln(£+/(*)) Általában érvényesnek tekinthető, hogy a szívás növelésével a hatékony feszültség nő, legalábbis kis szívás értékeknél. EmiattA(s) < A(0), azaz a kompressziós görbe hajlása csökken a szívás növekedésével. Ezt a A feltételt a tapasztalati eredmények nem támasztják alá. Jennings & Burland (1962) légszáraz talajai esetén a kompressziós görbe hajlása lényegében állandó. Sivakumar & Wheeler (2000) tömörített talajokon végzett kísérleteinek eredménye szerint a kompressziós görbe hajlása no a szívás növelésével. Ráadásul az elárasztásos roskadási kísérletek (pl. Sun et al. 2007d) nem támasztják alá azt, hogy a roskadás no az átlagos nettó normálfeszültség növelésével. Tekintsük most azt az esetet, amikor N változó (Kohgo et al. 1993; Kikumoto et al. 2010). Ha N csökken a szívás növelésével, akkor is fellep a Á, feltétel, a (11) egyenlet. Hogy ezt elkerüljék, A r-t növelik. Ennek azonban vannak a folyási felületre vonatkozó következményei, amelyek később kerülnek bemutatásra. Gallipoli et al. (2003a) a következő térfogat-változási egyenletet javasolta: v = (Ar-/tlnp')(l-a(l-exp(í>£)) (12) ahol N és 1 a nulla szívás mellett érvényes telített kompressziós görbe két paramétere, a és b két illesztési paraméter, xpo/üív változó, amely kifejezi a szívás erőátadó hata-
