(drenat_nedrenat)=
# Drenat și nedrenat

```{admonition} Intuiție
:class: tip
Pământul „vrea” să-și schimbe volumul la forfecare: să se contracte dacă e afânat, să se dilate dacă e îndesat. **Drenat** înseamnă că îl lăsăm — apa iese sau intră, volumul se schimbă, presiunea apei rămâne cum era. **Nedrenat** înseamnă că nu îl lăsăm — volumul e blocat (apa e incompresibilă și nu poate pleca), iar dorința de a-și schimba volumul se transformă în **presiune a apei**: pământul care ar vrea să se contracte **presează** apa ($\Delta u > 0$); cel care ar vrea să se dilate **suge** apa ($\Delta u < 0$).
```

## Aceeași probă, două încercări

Luăm o argilă **normal consolidată** la $p'_0 = 200$ kPa.

**Drenat (CD).** Forfecăm încet. Argila se contractă; apa iese; $v$ scade; $u$ rămâne $u_0$. Efortul deviator crește monoton până la un platou — starea critică — la care volumul nu mai variază. Efortul mediu efectiv a **crescut** pe parcurs (am adăugat efort axial fără să scădem nimic).

**Nedrenat (CU).** Forfecăm cu drenajul închis. Argila *ar vrea* să se contracte, dar nu poate: $v$ = const. În schimb, $\Delta u$ crește — adesea la 50–70 % din $p'_0$ la argile NC. Efortul mediu **efectiv** $p' = p - u$ **scade**, deși efortul total mediu crește. Argila cedează la un $q$ **mai mic** decât în încercarea drenată, pentru că a ajuns la stare critică la un $p'$ mai mic.

Acum luăm aceeași argilă, dar **puternic supraconsolidată** (OCR = 8).

**Drenat.** Se dilată (după o mică contracție inițială), are vârf, apoi se înmoaie spre starea critică; $v$ **crește**.

**Nedrenat.** Ar vrea să se dilate, nu poate; $\Delta u$ devine **negativ** (sucțiune), $p'$ **crește**, argila devine temporar **mai rezistentă** decât ar fi drenat. Dar este o rezistență împrumutată: dacă în timp apa intră și $\Delta u$ se disipă, $p'$ scade și rezistența scade odată cu el.

```{list-table} Semnul lui $\Delta u$ și al lui $\Delta v$ la forfecare
:header-rows: 1
:name: tab_semne

* - Starea inițială
  - Drenat: $\Delta v$
  - Nedrenat: $\Delta u$
  - Nedrenat: $p'$
* - afânat / NC / ușor OC („ud”, deasupra CSL)
  - $< 0$ (contracție)
  - $> 0$
  - scade
* - îndesat / puternic OC („uscat”, sub CSL)
  - $> 0$ (dilatare)
  - $< 0$
  - crește
```

Termenii **„ud”** (*wet of critical*) și **„uscat”** (*dry of critical*) sunt ai lui Schofield și Wroth și îi vom defini precis în {ref}`stare`: „ud” = are mai multă apă (mai multe goluri) decât ar avea la stare critică la acel $p'$; „uscat” = mai puțină.

## Rezistența nedrenată $c_u$

În încercarea nedrenată, efortul deviator maxim se notează $q_f$, iar

$$
c_u = s_u = \frac{q_f}{2} = \frac{\sigma_1 - \sigma_3}{2}\Big|_f .
$$

$c_u$ **nu este o proprietate a materialului**, ci a **stării**: depinde de $v$ (deci de $p'_0$ și de OCR) — o vom calcula direct din parametrii stării critice în cap. 7. Este însă extrem de utilă în practică, pentru că o argilă încărcată rapid (o umplutură, o fundație, o excavație) se comportă nedrenat, iar analiza în eforturi totale cu $\varphi_u = 0$, $c_u$ este simplă și sigură. Corelația empirică

$$
\frac{c_u}{\sigma'_{v0}} \approx 0{,}22 \ (\pm 0{,}03) \quad \text{pentru argile NC}
$$

(Mesri, 1975) este una dintre cele mai folosite în geotehnică — și teoria stării critice **explică** de ce un astfel de raport este constant, nu doar o constată.

```{admonition} 0,22 sau 0,31?
:class: warning
În capitolele următoare vom calcula pentru Weald Clay $c_u/p'_0 = 0{,}31$ [–]. Nu este o contradicție. Valoarea lui Mesri este rezistența **mobilizată în teren** (din cedări reale de umpluturi), raportată la efortul **vertical** de preconsolidare. Valoarea de 0,31 este pentru o probă consolidată **izotrop** și forfecată în **compresiune triaxială**, raportată la efortul **mediu**. Modul de forfecare (compresiune, forfecare simplă, extensiune), consolidarea $K_0$ și viteza de încărcare coboară valoarea de laborator spre cea din teren. Raportul este constant pentru o argilă dată; **valoarea** lui depinde de încercare.
```

## De ce contează pentru proiectare

- Argilă **NC** sub o umplutură: nedrenat este cazul **critic** — $\Delta u > 0$, $p'$ scade, rezistența e minimă la sfârșitul construcției și crește în timp. Verificăm stabilitatea pe termen scurt.
- Argilă **OC** într-o excavație sau un taluz: nedrenat este cazul **favorabil** — $\Delta u < 0$ îi dă rezistență temporară. Problema apare pe termen lung, când sucțiunea dispare. Verificăm stabilitatea pe termen lung, drenat, cu $\varphi'_{cs}$.

Aceste două reguli de aur ale practicii geotehnice sunt, de fapt, {numref}`tab_semne` citit pe coloane.

```{admonition} Rezumat
:class: important
- Drenat: volumul se schimbă, $u$ nu. Nedrenat: $u$ se schimbă, volumul nu.
- Dorința de contracție → $\Delta u > 0$ → $p'$ scade → mai slab. Dorința de dilatare → $\Delta u < 0$ → $p'$ crește → mai tare (temporar).
- $c_u = q_f/2$ este o proprietate a stării, nu a materialului.
```