Для правильного расчёта напряжённого состояния в SiO 2D предусмотрено различие удельного веса грунта выше и ниже уровня грунтовых вод (УГВ):

Задание удельного веса грунта в зависимости от уровня грунтовых вод

$γ_{unsat}$ (кН/м³)

Удельный вес грунта в неводонасыщенном состоянии (unsaturated), то есть при естественной влажности. Принимается для всех конечных элементов, которые находятся выше УГВ. Не путать с удельным весом сухого грунта $γ_{d}$.

$γ_{sat}$ (кН/м³)

Удельный вес грунта в водонасыщенном состоянии (saturated) с учётом веса воды. Принимается для всех конечных элементов, которые находятся ниже УГВ.

Возможны следующие случаи:

УГВ отсутствует

В расчёте участвует только $γ_{unsat}$. Если УГВ не будет меняться, то можно принять $γ_{sat}$ = $γ_{unsat}$, чтобы не тратить время на вычисления — $γ_{sat}$ всё равно использоваться не будет. Можно в материалах отключить опцию «Учесть влияние воды», тогда достаточно задать только одно значение удельного веса.

УГВ залегает у поверхности

Обратная ситуация: в расчёте участвует только $γ_{sat}$. Если УГВ не будет меняться, то можно принять $γ_{unsat}$ = $γ_{sat}$. В этом варианте $γ_{unsat}$ не используется в расчёте.

УГВ проходит внутри слоя

Нужно задать оба удельных веса.

Как правило, в отчётах по инженерно-геологическим изысканиям приводится плотность грунта. Переход к силам, используемым в расчётной схеме, производится по формуле:

$$ γ_{unsat} = ρ_\textit{гр}\cdot g $$

где $ρ_\textit{гр}$ — плотность грунта (кг/м³), $g$ — ускорение свободного падения.

Удельный вес грунта $γ_{sat}$, в отличие от общепринятого веса водонасыщенного грунта $γ_{sb}$ (submerged) или удельного веса грунта во взвешенном состоянии $γ_\textit{взв}$, предполагает вес грунта вместе с водой. Связь между этими двумя показателями определяется формулой, согласно Пособию по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83):

$$ γ_{sb} = γ_{sat} − γ_w $$

где $γ_w$ — удельный вес воды, который принимается равным 10 кН/м³.

Найти удельный вес ниже УГВ можно по следующим формулам:

$$ \gamma_{{sat}} = \gamma_{{sb}} + \gamma_{w} = \frac{\gamma_{s} - \gamma_{w}}{1 + e} + \gamma_{w} $$

$$ \gamma_{{sat}} = \frac{\gamma_{s} + \gamma_{w} \cdot e}{(1 + e)} $$

$$ \gamma_{{sat}} = \gamma_{d} + \left( \frac{e}{1 + e} \right)\gamma_{w} $$

$$ γ_{sat} = γ_d + n \cdot γ_w $$

где: