De sterkte- en stijfbeidseigenschappen van grand kunnen, evenals bij materialen als staal, beton en kunststoffen, worden afgeleid uit het verband tussen optredende nor maal- en schuifspanningen en vervormingen zoals volumeveranderingen en hoek veranderingen.
De sterkte van grand wordt bepaald door de spanningen die de grand maximaal kan op nemen of overdragen, zonder pragressief toenemende vervorming. De stijtheid van grand geeft de mate aan waarin grand zich verzet tegen vervormingen onder invloed van spanningen.
58
Het spannings-vervormingsgedrag van grond is niet-lineair, niet-elastisch en tijdsaf hankelijk. Het wordt globaal gekenmerkt door de volgende eigenschappen, die terug te voeren zijn op het systeem van korrels, water en lucht waaruit grond bestaat:
-
trekspanningen kunnen niet worden opgenomen of overgedragen;
-
bij alzijdige samendrukking nemen stijfheid en sterkte van de grond steeds meer toe;
-
bij hoekveranderingen in de grond neemt de stijfheid af; uiteindelijk leidt dit bij een bepaalde verhouding van de schuifspanningen ten opzichte van de normaalspannin gen tot bezwijken;
-
in grond treedt vaak dilatantie op, dat wil zeggen dat schuifvervormingen - de hoek
veranderingen - dikwijls gepaard gaan met volumeveranderingen: los gepakt zand wordt ond r invloed van schuifspanningen vaster, vast gepakt zand wordt tosser;
-
vervormingen van grond zijn vaak tijdsafhankelijk. Met name klei en veen vertonen kruipverschijnselen: het seculaire of secundaire effect. Dikwijls is het in de grond aanwezige water oorzaak van tijdsafhankelijk gedrag: water verzet zich tegen volu meverandering. Samendrukking van de grond is dan slechts mogelijk als er tegelij kertijd ook water uit de porien van de grond wordt geperst, wat tijd kost. Dit wordt consolidatie genoemd;
-
het gedrag van grond is irreversibel: bij belasten, ontlasten en herbelasten treden tel
kens blijvende deformaties op als gevolg van wijzigingen in de korrelstapeling. Bij herbelasting reageert de grond stijver dan bij de eerste belasting.
Bij het dijkontwerp komen deze eigenschappen, al of niet in combinatie, tot uitdruk king in de schuifsterkte en de samendrukbaarheid van de grond.
Hierop wordt in de volgende paragrafen globaal ingegaan. Voor meer informatie en een
nadere toelichting op gebruikte begrippen wordt verwezen naar de vakliteratuur. Een goed toegankelijke, meer fundamentele benadering geeft lit. 33.
