Grondwaterstroming en de samenhang met grondspanningen
In de grond is er altijd evenwicht tussen het grondskelet van korrels en het grondwater. Dit evenwicht wordt uitgedrukt in spanningen. Zo zijn de aanwezige waterspanning u en korrelskeletspanning σ’ (effectieve spanning of korrelspanning) tezamen in balans met de spanningen die ontstaan door eigen gewicht en belasting σ(de grondspanning of totaalspanning), in formule: σ= σ’+u (de wet van Terzaghi). Dit evenwicht verandert in principe niet als het grondwater stroomt. Bij stroming van grondwater zijn de waterspanningen anders dan bij stilstaand grondwater. Als de stroming instationair is (d.w.z. veranderend in de tijd) zijn ook de waterspanningen instationair (of niet-stationair). Bij gelijkblijvend grondgewicht en belasting moet de korrelspanning dan de veranderende waterspanning compenseren.
Als korrelspanningen veranderen, verandert het effectieve krachtenspel in de grond, dat de sterkte en de vervorming bepaalt. Een dijk staat immers dankzij de schuifweerstand van grond, want water kan geen schuif weerstaan.
Waterspanningen bepalen direct (het vormt ook een belasting die tegen de dijk staat) en indirect (via intern spanningsevenwicht) de standzekerheid van een dijk en vormen de oorzaak van geleidelijke vervormingen (zwel / consolidatie in slecht doorlatende grond) of snelle vervormingen (zettingsvloeiing bij grondstructuurwijziging). Waterstroming zelf is verantwoordelijk voor kwel en erosie (piping).
