Sufozja- proces polegający na mechanicznym usuwaniu cząstek mineralnych z gruntu przez przepływającą wodę podziemną . Dzięki temu procesowi następuje zmiana struktury gruntu, rozluźnienie. Proces sufozji pojawia się wtedy gdy zwiększa się spadek hydrauliczny wody podziemnej, np. woda w jeziorze. Sufozja wymuszona przez człowieka- pompowanie wody ze studni przy dużej wydajności, wywołana w ten sposób sufozja może powodować niekontrolowane osiadanie budowli znajdujących się w zasięgu leja depresyjnego.

Kolmatacja- przeciwieństwo sufozji, dodawanie w strukturę (teksturę) gruntu drobnych cząstek mineralnych, tym samym zmniejszają się pory. Problemy inżynierskie: uszczelnienia gruntu pod budową- zjawisko pozytywne, zamulanie odwodnienie w około budynku- zjawisko negatywne

Prawo Darcy’ego- na podstawie wielu doświadczeń prowadzonych na różnych rodzajach piasku, Darcy stwierdził że prędkość wody filtrującej przez grunt piaszczysty, zależy od spadku hydraulicznego i współczynnika filtracji. v= k*I

Metoda próbnego pompowania- 1 przypadek: studnia + 2 otwory piezometryczne, najdokładniejszy wynik k w terenie k=$\frac{Q}{\pi(z_{2}^{2} - z_{1}^{2})}\ln\frac{x2}{x1}$, 2 przypadek: studnia + 1 otwór piezometryczny k=$\frac{Q}{\pi(z_{2}^{2} - h^{2})}\ln\frac{x2}{r}$, 3 przypadek: studnia + informacja o końcu krzywej depresji k=$\frac{Q}{\pi(H^{2} - h^{2})}\ln\frac{R}{r}$, gdzie: Q- wydatek, ilość pobieranej wody na jednostkę czasu [m^3/s] ; z1,z2-wysokość wody w piezometrach [m]; h-wysokość wody w studni, H-wysokość wody na końcu krzywej depresji; x1,x2- odległość piezometrów od osi studni; R- zasięg leja depresji; r- promień studni; Wzory obowiązują, gdy głębokość studni jest powyżej warstwy nieprzepuszczalnej.

Zmienność e i Sr: dla filtracji ustalonej- grunt nie odkształca się tzn. porowatość się nie zmienia (e=const.) Sr=const; dla konsolidacji- zjawisko przepływu wody w gruncie pod wpływem obciążeni, pory są w pełni nasycone wodą Sr=1, Sr=const, pory maleją bo wyciskana jest woda e maleje; dla pęcznienia: zjawisko przeciwne do konsolidacji, woda wpływa do porów, stąd pęcznienie, e rośnie, Sr=1 const; dla odwodnienia: grunt nie odkształca się a ubywa wody w porach, e= const, Sr maleje; dla nawodnienia: zjawisko przeciwne do odwodnienia, grunt nie odkształca się ,a przybywa wody w porach, e=const Sr=rośnie

Strefa aeracji i saturacji: aeracji: strefa 3-fazowa: faza stała (szkielet), faza ciekła (woda) i faza gazowa (powietrze). W tej strefie występuje woda wysiękowa (z opadów) kapilarna (z podciągania kapilarnego), para wodna oraz woda błonkowa (wokół ziaren gruntu); strefa saturacji: strefa gruntu, którego pory są cały czas wypełnione wodą, nie ma powietrza w porach.

Wilgotność naturalna- stosunek masy wody w próbce w stanie naturalnym do masy szkieletu tej próbki.

Gęstość właściwa- stosunek masy szkieletu gruntu do objętości szkieletu gruntowego.

Stopień zagęszczenia- Stosunek zagęszczenia istniejącego w warunkach naturalnych (emax-en) do największego możliwego zagęszczenia.

Stopień plastyczności- Określa jak mocny grunt do celów budowlanych. I_L =$\frac{w_{n} - w_{p}}{w_{L} - w_{p}}$

Wskaźnik porowatości- e[-] stosunek porów do objętości szkieltu

Konsolidacja- zagęszczanie gruntu pod własnym lub zewnętrznym obciążeniem. Ulegają jej grunty iłowe. Mechanizm oparty jest na zmniejszaniu się przestrzeni porowej. Jest to proces bardzo powolny.

Pęcznienie- Występuje w gruntach spoistych (głównie iłach) Pęcznienie gruntów charakteryzuje się za pomocą wskaźnika pęcznienia. P=$\frac{h_{p - h_{1}}}{h_{1}}*100\%$, h1- wys. Gruntu o wilgotności naturalnej; hp-wys. Gruntu o max pęcznieniu, Iły po dodaniu wody pęcznieją.

Spadek hydrauliczny: I=$\frac{H}{l}$; H różnica poziomów piezometrycznych, l-długość drogi przepływu,

Prawo Coulomba w zagadnieniu ścinania gruntu- wytrzymałość gruntu na ścinanie nazywamy opór jaki stawia grunt naprężeniom stycznym w ośrodku gruntowym. Po przekroczeniu oporu na ścinanie następuje poślizg jednej cząstki gruntu względem drugiej. τ=σ_n*tgθ+C, τ− wytrzymałość na ścinanie, σ_n- napr. Normalne do płaszczyzny ścinania, θ− kąt tarcia wewnętrznego, C-kohezja

Stateczność skarp gruntu spoistego (metoda Felleniusa): zadanie stateczności polega na określeniu powierzchni poślizgu, po której może nastąpić usunięcie się skarp. Występują różne powierzchnie poślizgu: siły zsuwające, obracające; siły utrzymujące; Grunty niespoiste: jeden kierunek sił, płaska powierzchnia poślizgu, Równowaga sił: siły utrzymujące i siły zsuwające w tym samum kierunku, wskaźnik stateczności: F=suma sił utrzymujących/suma sił zsuwających; Grunty spoiste: różne kierunki na tym samym promieniu, równowaga momentów: sił zsuwających i utrzymujących na promieniu R, wskaźnik stateczności: F=suma momentów utrzymujących/sumę momentów zsuwających; F>1 skarpa nie zsunie się (teoretycznie) F>1,3 w praktycznych obliczeniach (niedoskonałość modelu). Założenia: znany kąt tarcia wewnętrznego, grunt bez warstw, jednorodny, płaski stan odkształcenia, rozważamy 1m dł.

Model sprężysty gruntu, problem Boussinesqua: Model gruntu: rzeczywisty rozkład naprężeń w gruncie uwzględnia: grunt niejednorodny, grunt jako ośrodek trójfazowy; Założenia do modelu: półprzestrzeń sprężysta- ośrodek sprężysty ograniczony powierzchnią i nieograniczony po głębokości i w poziomie; rozważa się siłę skupioną na pow.; obszar gruntu jednorodny, izotropowy; nie uwzględnia ciężaru własnego; zał. Prostoliniowy, radialny, rozkład naprężeń nie zależy od kierunku; założenie Boussinesqua z wstępnych rozważań σ_R=$Q*k*\frac{\cos\beta}{R^{2}}$; Cel: określenie naprężeń pionowych w gruncie od siły skupionej na powierzchni gruntu. Wzór Boussinesqua: σ_Z=$\frac{3\text{Qz}^{3}}{2\pi R^{5}}$ opisuje zanikanie naprężeń w kierunku pionowym.

Naprężenia efektywne i całkowite: wzrost naprężeń efektywnych w szkielecie gruntowym zależy od ciśnienia wody w porach, w momencie przyłożenia obciążenia q ciśnienie wody w porach również wzrośnie o q, gdyż woda nie zdąży odpłynąć, a jako nieściśliwa przejmie nacisk q całkowicie na siebie (związek rozkładu ciśnień wody w porach, a rozkładem naprężeń) Z czasem woda z porów zostanie wyciśnięta i po zakończeniu, konsolidacji cały nacisk q przejdzie na szkielet (wtedy ciśnienie wody w porach= ciśnieniu hydrostatycznemu). W przypadku zmiany poziomu zwierciadła wody gruntowej zmienia się ciśnienie wody w porach gruntu co powoduje zmianę naprężeń w szkielecie gruntowym. σ=σ’+u, u-ciśnienie wody w porach, napr. efektywne przenoszone przez szkielet.

Modele makro i mikro gruntu: Vrev-objętość reprezentatywna, taka objętość w której występuje odpowiednia liczba ziaren i odpowiednia objętość porów, min. 5 ziaren, im więcej tym lepiej. η_s+η_a+η_w=1, V_s+V_a+V_w=1, η_s-współczynnik udziału szkieletu, η_a-powietrza, η_w-wody, η_s=Vs/Vrev itp. ; model makro- nazywany jest modelem mieszaniny w tym modelu w każdym punkcie gruntu są równocześnie szkielet, woda, powietrze. Udział szkieletu w tym pkt jest mnożony przez η_s, wody przez η_w, powietrza przez η_a

Osiadanie: w obszarze półprzestrzeni sprężystych nie uwzględniamy naprężeń poziomych (σ_x, σ_y); Równanie konstytutywne: ośrodka sprężystego izotropowego: σ_Z=ε_z∗Ε ε_z= σ_Z/E; osiadanie(suma odkształceń) s=$\int_{}^{}\varepsilon_{z}dz = \int_{0}^{\infty}{\frac{\sigma_{z}}{E}dz = \int_{0}^{\infty}{\frac{3\text{Qz}^{3}}{2\pi R^{5}E}dz = \frac{3Q}{2\pi E}\int_{0}^{\infty}{\frac{z^{3}}{R^{5}}\text{dz}}}}$; S=$\frac{3Q}{2\pi ER}$; Założenia: półprzestrzeń sprężysta, jednorodna, izotropowa, nie uwzględnia ciężaru własnego gruntu, prostoliniowy rozkład naprężeń, radialne naprężenia: σ_R=$Q*k*\frac{\cos\beta}{R^{2}}$

Zjawisko przepływu: w gruntach wszystkie pory są połączone. Taki skład cząstek stwarza możliwość przepływu wody. Przepływ odbywa się po linii prostej, ze stałą prędkością (uproszczenie)

Granice Attenberga: granica plastyczności wp- wilgotność na granicy konsystencji półzwartej i plastycznej. Wałeczek gruntu pęka na dłoni po osiągnięciu średnicy 3 mm lub podniesieniu za koniec. Granica płynności- wilgotność na granicy konsystencji plastycznej i płynnej, granica skurczalności- wilgotność na granicy konsystencji zwartej i półzwartej, grunt pomimo dalszego suszenia nie zmienia objętości.