Moduły ściśliwości pierwotnej M_o i wtórnej M oblicza się wg wzoru :

M_o, M =
=

Δσ́_i = σ́_i - σ́_i-1 - przyrost obciążenia

ε_i =
- względne odkształcenie

Δh_i = h_i-1 - h_i - zmniejszenie wysokości próbki po zwiększeniu naprężeń o Δσ́_i

h_i-1- wysokość próbki w edometrze przed zwiększeniem naprężenia z σ́_i-1 do σ́_i

Wartość edometrycznego modułu odprężenia wyznacza się na podstawie wykresu odprężenia wg wzoru :

=
=

Δσ́_i = σ́_i - σ́_i-1 - zmniejszenie naprężeń

h_i - wysokość próbki przed zmniejszeniem naprężeń

- względne wydłużenie próbki

Δh_i - zwiększenie wysokości próbki przy zmniejszeniu naprężeń o Δσ́_i

Moduł odkształcenia i współczynnik rozporu bocznego

W przypadku pionowego obciążenia próbki w warunkach swobodnej bocznej rozszerzalności następuje jej boczne rozszerzanie się, co zwiększa odkształcenie pionowe w kierunku działania obciążenia. Miarą takiego odkształcenia pionowego próbki są moduły odkształcenia E_o i E (pierwotny i wtórny).

E_o = M_oσ

E = Mσ

Moduł odprężenia

K_o - współczynnik rozporu bocznego

K_o=

ν - współczynnik Poissona

Wytrzymałością gruntu na ścinanie τ_f  nazywa się największy (graniczny) opór odniesiony do jednostki powierzchni, jaki stawia ośrodek gruntowy naprężeniom ścinającym występującym w rozpatrywanym punkcie badanego gruntu.

Wytrzymałość gruntu na ścinanie określa uogólniony wzór Coulomba:

τ_f  = σ tg Ф +c

σ - naprężenie normalne do płaszczyzny ścinania

Ф - kąt tarcia wewnętrznego

tgФ - współczynnik tarcia wewnętrznego

c - spójność gruntu (kohezja)

Gdy c=0 (grunty niespoiste), to τ_f  = σ tg Ф

Podczas ścinania gruntu w strefie poślizgu (ścięcia) występuje tarcie posuwiste i potoczyste, opór zazębienia i opór struktury gruntu oraz opór wywołany wzajemnym przyciąganiem cząstek gruntowych (spójność).

Opór tarcia posuwistego (tarcia zewnętrznego) występuje na powierzchni ziaren i cząstek, natomiast opór tarcia potoczystego wynika z obrotu ziaren w stosunku do ziaren sąsiednich. Opór zazębienia się poszczególnych ziaren wynika z ich chropowatości i nierówności kształtów. Opór struktury jest związany z niszczenie struktury naturalnej gruntu.

Łącznie te opory noszą nazwę oporu tarcia wewnętrznego. Opór ten zależy od naprężenia normalnego do powierzchni poślizgu i kąta tarcia wewnętrznego.

Kąt tarcia wewnętrznego jest miarą oporu gruntu przeciw poślizgowi dwu części względem siebie (np. gdy powierzchnie potencjalnych osuwisk uzyskają wartość kąta tarcia następuje poślizg). Wartość kąta tarcie wewnętrznego zależy od:

- składu mineralnego gruntu,

- wielkości ziaren i ich kształtu,

- stopnia zagęszczenia gruntu,

- stopnia nasycenia wodą,

- rodzaju powierzchni ziaren (zaokrąglone czy ostrokrawędziste)

Spójność gruntu (kohezja) jest to opór gruntu stawiany siłom zewnętrznym, a wywołany wzajemnym przyciąganiem się cząstek składowych gruntu (siłami molekularnymi przyciągania). Spójność ta jest spowodowana ścisłym, wzajemnym przyleganiem ziaren i cząstek gruntu, częściowym ich zlepieniem przez cząstki koloidalne oraz napięciem błonek wody, które je otaczają. Występuje w gruntach spoistych. Zależy od średnicy ziaren, wilgotności, genezy i składu mineralnego. W miarę wzrostu średnicy ziaren spójność maleje i całkowicie zanika w gruntach niespoistych. Maleje również wraz ze wzrostem wilgotności.

---