Mechanika granulárních materiálů

Přírodní katastrofy, jako jsou zemětřesení, sesuvy půdy nebo zvodnění půdy, jsou z mechanického pohledu granulární systémy, které náhle přecházejí z mechanicky stabilního stavu do tekoucího stavu. Uplatňuje se přitom duální povaha granulárních materiálů, jako je např. jíl, suť, písek nebo bahno. Za určitých podmínek odolávají značným smykovým silám, než dojde k jejich deformaci, podobně jako tomu bývá u pevných krystalických materiálů. Naopak za jiných podmínek se chovají jako kapaliny, které se vlivem smykových sil deformují viskózně. Četná pozorování ukazují, že k těmto katastrofám přednostně dochází v místech, kde jsou půdní podloží nebo zlom saturovány vodou. Voda je tedy považována za medium, které degraduje pevnost granulárních materiálů, a tím spouští nestabilní deformaci, ačkoliv mechanismus působení vody není zatím příliš objasněn. Navrhujeme proto fyzikální modely interakce vody a granulárního materiálu, které pomáhají vysvětlit pozorované deformace přírodních nebo experimentálních granulárních systémů.