Формы связи между напряжениями и деформациями грунта

График зависимости для связного грунта при одноосном сжатии и растяжении. Начальный участок графика как при сжатии, так и при растяжении является линейным и при небольших напряжениях квазиупругим. При больших напряжениях происходит разупрочнение: при сжимающих напряжениях - в результате сдвига, а при растягивающих - в результате образования трещин отрыва.

Для решения задач прикладной геомеханики используются физические уравнения теории упругости (линейной и нелинейной), пластично-вязких течений и др. Кратко остановимся на основных уравнениях состояния, связывающих напряжения и деформации.

Для описания поведения изотропного однородного упругого тела необходимо знать модуль Юнга и коэффициент Пуассона. Кроме этих двух констант, используются две другие упругие константы, которые непосредственно связаны с шаровой и девиаторной составляющими тензора напряжений: модуль объемной деформации К и модуль сдвига (перекоса) С

Материалы и тела, для которых зависимость между напряжениями и деформациями включает время, называются упруго-вязкими. Для таких материалов характерны следующие реологические свойства: изменение деформаций при постоянных напряжениях (ползучесть); изменение напряжений при постоянных деформациях (релаксация) и снижение прочности при длительном воздействии нагрузок. Все реальные тела обладают свойством ползучести, но проявление этих деформаций зависит от промежутка времени, в течение которого ведутся наблюдения за процессом деформирования, от величины приложенной нагрузки и температуры, от граничных условий. Так, течение жидкости можно наблюдать за очень короткие промежутки времени (секунды, минуты), льда - за несколько часов и суток, глин -за сутки и месяцы, скальных грунтов - за тысячелетия и т. д. Течение жидкости вызывают очень малые касательные напряжения, тогда как для течения скальных грунтов требуются значительные напряжения.