Фильтрационная (гидродинамическая) сила в грунте

Каждую элементарную частицу грунта, омываемого фильтрационным пото­ком, схематично можно представить как находящуюся под действием

Рис. 3.11 Схема фильтрационных гидродинамических сил в грунте

двух сил: элементарного гидродинамического давления, выз­ванного разницей пьезометрического напора Р в начальной и кон­цевой сторонах частицы и элементарного фильтрационного трения , направленного по касательной к поверхности частиц. Общее нап­равление сил трения совпадает с общим направлением течения. Скоростным напором  в ламинарном потоке можно пренеб­речь, так как скорости малы.

Представив эти две элементарные си­лы в виде векторов, можно получить их равнодействующую r эле­ментарную силу гидравлического воздействия на частицу (рис. 3.11, а). Если рассмотреть некоторый единичный объем грунта, то можно найти равнодействующую всех элементарных сил R (рис.3.11,б). Сила может быть названа объемной удельной силой гид­равлического воздействия. В свою очередь удобно разложить вектор R на два вектора: вертикально направленный иопределя­ющий объемную фильтрационную (удельную) силу гидродинами­ческого взвешивания, равную, и вектор , натрав­ленный по касательной к линии тока и определяющий объемную удельную фильтрационную силу , где - вес 1 м³ воды; dh- потери пьезометрического напора на длине пути ds.

Основания сооружений, непосредственно сооружения, конструкции, через которые фильтрует вода, подвержены воздействию этих сил. В грунтах силы гидравлического воздействия могут вызвать фильтрационные деформации.