浮力来源静水压力间接说明土沉降、变形、强度采用浮重度参考《土力学》松岗元。征服茫茫戈壁滩从土力学开始!
地下水位以下的土受到水的浮力作用,从土的总重量中减去与该土体积相同的水的重量与总体积的比就是有效重度,从单位体积来考虑,有效重度等于土的饱和重度减去水的重度。有效重度公式如下:γ'=γsat-γw=[(Gs-1)/(1+e)]γw如上图,分析作用在单位体积(1×1×1)土单元上的静水压力,水平方向上的水压力左右平衡,垂直方向上土单元高度为1,产生了数值为1的向上的静水压力差,作用在面积1×1的底面上,这就是浮力。浮力是由静水压力产生的,在这里,是作用在单位土体积上的向上静水压力,其值为:γw×1×(1×1)=γw,由此可知:有效重度公式成立。为了理解采用浮重度概念,如上图所示,在地下水位以下,作用在人的骨骼(如果是土,则是土颗粒相互连接形成的土颗粒骨架)上的力,是减去浮力以后的重量。土的变形与强度,是作用在土骨架上的力引起的,所以γ'比γsat重要,也可以理解土沉降、变形、强度由除去水压力后土颗粒传递的应力控制。