File:Dilatancy.jpg

Русский: У нас был песок плотный потом переходит неожиданно в рыхлое состояние. Сцепление в точках А и В увеличилось. Вот точка А как бы должна быть на линии, а она вышла наверх. За счёт чего это могло произойти? За счет каких-то сил. Возникают некоторые дополнительные силы, которые, как-бы сжимают грунт.

Можем предположить, что какое-то возникло давление на эти зерна, на этот песок. Первое предположение что это вода. Но вода действует по закону Архимеда. Если у нас вода вся свободная, булькает там в порах, она должна наоборот взвешивать и уменьшать напряжение (это закон Архимеда). Она должна наоборот взвешивать- уменьшать напряжение. Ну тут она не взвешивает. Тогда за счет чего же произошло отклонение? Возникает сразу же предположение- за счёт капиллярного давления. У нас по капиллярам водичка поднимается на высоту капиллярного поднятия. Капиллярное давление, среднее, грубо прочитывается как удельный вес воды на высоту поднятия γh. И вот из-за этого давления у нас возникает напряжение в точках A и B. В точке С напряжение нормальное гораздо больше и капиллярное давление само по себе разрушается, не может компенсировать сдвиговые напряжения. Поэтому в точке C у нас и получается, что графики совпали. За счет сил поверхностного натяжения водичка по краю пытается подняться вверх и возникает мениск и возникают силы, которые пытаются эту воду выкинуть наверх (по сути, поровое давление). Поровое давление бывает с положительным знаком (удельный вес воды на высоту столба воды, по сути, поровое давление равняется гидростатическому). У нас грунтах есть повышенное поровое давление, когда давление в порах больше, чем гидростатическое. И у нас из-за капиллярных сил возникает поровое давление, которое как бы отрицательное, она выше уровня горизонта свободных вод. Капиллярная вода вроде бы она свободна гравитационная вода, прочносвязанная, рыхлосвязанная. Рыхлосвязанная вода то отрывается от частиц грунта, то прилипает. А вот капиллярная вода — это свободная гравитационная вода, но закон Архимеда (что интересно) в ней не работает. Теоретически если в расчёт будем брать какую-нибудь стеклянную трубку, в учебниках иногда пишут "вода в грунтах супесях поднимается до 5 м.".

Пример при разгрузке котлована пытались учесть капиллярное давление при устойчивости склона. Выкопали яму. Сначала за счет кажущегося сцепления откосы стояли вертикально. Вопрос сколько может простоять пока вода не высохнет, пока действуют капиллярные силы сцепления. Однако склон высыхает неравномерно, поэтому в расчете были значительные погрешности. Соотношения между сдвиговыми и нормальными напряжениями вот такое (где точки ABC). Чем плотнее грунт, тем больше сцепление. В точках А и В неожиданно изменилась плотность.