테르자히의 원리

Terzaghi의 원리는 다공성 물질에 스트레스를 가할 때 물질의 모공을 가득 채우는 유체 압력에 의해 반대된다는 것을 말한다.^[1]

Karl von Terzaghi's는 1920년대 일련의 논문에서 토양에 대한 건물 통합에 대한 그의 조사를 바탕으로 이 아이디어를 소개했다.^[2]^[3] 원리는 다공성 매체에 대한 모든 계량 가능한 스트레스 변화는 효과적인 스트레스 변화의 직접적인 결과라고 말한다. 유효 응력인 ${\boldsymbol {\sigma }}_{eff}$ ${\boldsymbol {\sigma }}_{eff}$ ${\boldsymbol {\sigma }}_{eff}$ ${\$ 은 ${\boldsymbol {\sigma }}_{eff}$ 는) 전체 스트레스, ${\boldsymbol {\sigma }}$ ${\$ $그리고$ poor pressure by ${\\\displaysty P$ 과 관련이 있다.

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$\mathbb {I}$ 서 I ${\$ 은 $\mathbb {I}$ $($ 는) ID 행렬이다. 부정적인 기호는 모공 압력이 체적을 변화시키는 스트레스를 줄여주기 때문에 있다; 물리적으로 이것은 모공 안에 총 스트레스의 일부를 포함하고 있는 액체가 있기 때문에 정상적인 스트레스로부터 고형 매트릭스를 부분적으로 배출하기 때문이다.

Terzaghi의 원칙은 고체 성분이 압축할 수 없는 다공성 물질에 잘 적용된다. 예를 들어, 토양은 압축할 수 없는 실리카의 알갱이로 구성된다. 그래서 결합 중 토양의 부피 변화는 서로에 대한 이러한 성분들의 재배열에만 기인한다. 압축성 고체 성분을 포함하도록 테르자히의 원리를 일반화한 것은 1940년대 모리스 앤서니 비오트에 의해 달성되어 다공성 및 다공성 이론을 낳았다.^[4]

Terzaghi의 원리에 대한 가정

토양은 균질(전체적으로 조성이 균일함)하고 등방성(각 방향에서 동일한 물리적 성질을 나타냄)이다.
토양은 완전히 포화상태다(수분이 너무 많아 공기의 공극이 없다).
고체의 입자는 압축할 수 없다.
압축과 흐름은 1차원(수직축이 관심의 하나임)이다.
토양의 균주는 비교적 작다.
다아시의 법칙은 모든 유압 구배에도 유효하다.
침투성 계수와 부피 압축성 계수는 프로세스 전체에 걸쳐 일정하게 유지된다.
공허율과 유효스트레스 사이에는 시간과 무관하게 독특한 관계가 있다.

유효성

처음 5가지 가정은 유지될 가능성이 높거나 편차가 식별 가능한 영향을 미치지 않지만, 실험 결과는 최종 3과 모순된다. 다아시의 법칙은 높은 유압 구배에서 유지되는 것처럼 보이지 않으며, 투과성 및 부피 압축성의 계수는 모두 통합 중에 감소한다. 이는 작은 스트레스 증분 가정 7이 타당하기는 하지만, 보이드 비와 유효 스트레스 사이의 관계의 비선형성 때문이다. 마지막으로, 보이드 비와 유효 스트레스 사이의 관계는 시간과 무관하지 않으며, 다시 실험 결과에 의해 증명된다. 지난 세기 동안 여러 가지 작업 가설(예: 곡물의 압축성, 깨지기 쉽거나 플라스틱적인 행동, 높은 구속력 등)에 따른 효과적인 스트레스에 대해 몇 가지 제제가 제안되었다.^[5] 예를 들어, 고압(예를 들어, 지구 지각에서, 석회화 부하가 수백 MPa의 값에 도달할 수 있는 일부 km 깊이에서)에서, Terzoghi의 제형은 실험 데이터와의 관련 편차를 보여주고, 보다 정확한 결과를 얻기 위해 Alec Skempton이 제공한 제형을 활용해야 한다. 실질적으로 효과적인 스트레스 정의는 관습적이며 치료 중인 문제와 관련이 있다.^[5] 여러 가지 효과적인 스트레스 제형들 중에서, 테르자기의 스트레스 제형은 그 단순성, 그리고 매우 다양한 실제 사례들을 근사적으로 설명하기 때문에 특히 적절해 보인다.

참고 항목

카를 폰 테르자히

참조

^ 법과 모델: 과학, 공학, 그리고 기술. C. W. 홀, 페이지 444. 2000.
^ 테르가지 K. 그룬드브루흐는 스타워켄과 세인버힐퉁을 사용한다. Die Wasserkraft 17 (1922) 687445–449.
^ 테르자히 K. Erdbaumechanik aufbodenphychikalischer Grundlage (Leipzig: Franz Deuticke) 689 (1925)
^ 비오트, M. A. "일반적인 3—다이멘스조나1 통합 이론." Journal of Appied Physics 12.2 (1941): 155-164.
^ ^a ^b Guerriero, V; Mazzoli, S. (2021). "Theory of Effective Stress in Soil and Rock and Implications for Fracturing Processes: A Review". Geosciences. 11: 119. doi:10.3390/geosciences11030119.

외부 링크

[1] 법과 모델: 과학, 공학, 그리고 기술. C. W. 홀, 페이지 444. 2000.

[2] 테르가지 K. 그룬드브루흐는 스타워켄과 세인버힐퉁을 사용한다. Die Wasserkraft 17 (1922) 687445–449.

[3] 테르자히 K. Erdbaumechanik aufbodenphychikalischer Grundlage (Leipzig: Franz Deuticke) 689 (1925)

[4] 비오트, M. A. "일반적인 3—다이멘스조나1 통합 이론." Journal of Appied Physics 12.2 (1941): 155-164.

[Guerriero-5] Guerriero, V; Mazzoli, S. (2021). "Theory of Effective Stress in Soil and Rock and Implications for Fracturing Processes: A Review". Geosciences. 11: 119. doi:10.3390/geosciences11030119.

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