Darstellung von Wasserdrücken im Boden mit strömendem Grundwasser

Ausgehend vom Netz der Strom- und Äquipotentiallinien einer Grundwasserströmung wird für verschiedene Fälle der Zusammenhang zwischen den auf ein Volumenelement des Bodens wirkenden Wasserdruckkräften und den von diesen Kräften abgeleiteten Größen Auftriebskraft und Strömungskraft nach Terzaghi dargestellt. Die Strömungskraft erweist sich dabei als diejenige Kraft, die zu der im Falle von ruhendem Grundwasser wirkenden Auftriebskraft in Strömungsrichtung vektoriell hinzugefügt werden muss, um die bei Durchströmung wirkende resultierende Wasserdruckkraft zu erhalten. Es wird gezeigt, wie sich die effektive resultierende Volumenkraft eines Bodenkörpers, die für die effektiven Spannungen bestimmend ist, nach diesen beiden statisch äquivalenten Konzepten ergibt. Als Beispiel werden die Bedingungen für einen hydraulischen Grundbruch betrachtet.

Representation of water pressures in the soil with flowing ground water.
Based on a groundwater flow net consisting of flow lines and equipotential lines, the relations between the pore water pressure forces acting on a volume element of the soil and the deduced uplift and seepage forces after Terzaghi are depicted for different cases. The seepage force turns out to be the force that has to be added as a vector in the flow direction to the uplift force acting in case of stagnant groundwater to obtain the resultant water pressure force in case of flowing groundwater. It is depicted how the effective resultant volume force of a soil body, which is determinant for the effective stresses, arises by the two statically equivalent concepts. As an example, the conditions of seepage failure are considered.