** Susbaint eòlaiche tasglainn agus fìor chunnart:** tha an artaigil a’ gleidheadh a’ chunntas eachdraidheil air seasmhachd leathad, samhlaidhean, foirmlean agus diagraman bhon teacsa thùsail. Chan e sgrùdadh geo-teicnigeach a th’ ann, pròiseact cladhach no uchdan, àireamhachadh seasmhachd, plana drèanaidh, measadh maoim-slèibhe no stiùireadh obrach. Faodaidh leathad neo-sheasmhach daoine, togalaichean agus rathaidean a thiodhlacadh gu h-obann; bu chòir dèiligeadh ri sgàinidhean, bulges, uisge sgòthach, suirghe obann no gluasad mar adhbhar airson gluasad air falbh bhon raon cunnart agus measadh proifeasanta èiginneach.
An-diugh, tha Savo Kusić ag amas air uinneagan fiodha, uinneagan fiodha-alùmanum, uinneagan àbhaisteach, doras agus iarrtasan airson luachan. Tha an artaigil seo fhathast na thasglann teignigeach agus chan eil e a’ riochdachadh tairgse de dhealbhadh geo-theicnigeach, stiùireadh no coileanadh obair-talmhainn.
Airson obair-talmhainn togte leithid gearraidhean, uchdan agus canàlan, uaireannan bidh na leòidean deireannach a’ tuiteam sìos. Agus faodaidh leathad nàdarra, gun obraichean fuadain, gluasad gu h-obann agus le neart mòr no gu math slaodach. Tha na h-uinneanan sin air a bhith nan cuspair sgrùdaidhean geòlais agus geo-meicnigeach o chionn fhada, leis an amas measadh a dhèanamh air seasmhachd bho fheartan fiosaigeach na h-ùir agus suidheachadh gach cùis fa leth.
Adhbharan gluasad tomadan talmhainn
Is e an suidheachadh airson seasmhachd ùir sam bith, ge bith an e rud crèadha fuadain no ùir nàdarra, gu bheil cothromachadh eadar feachdan bhon taobh a-muigh agus strì an taobh a-staigh den ùir. Is e feachdan bhon taobh a-muigh gu h-àraidh cuideam na h-ùir fhèin, mar as trice an aon fheachd bhon taobh a-muigh, air a leantainn le luchd sam bith eile a-muigh ag obair air an leathad, maireannach no gluasadach. Tha an aghaidh a-staigh a’ toirt a-steach co-leanailteachd agus suathadh ann an ùir cheangailte, agus dìreach suathadh ann an ùir gun cheangal.
Fig. 1. Bruth uchdan ùir sgaoilte
Ma choimheadas sinn air uchdan àirde h air a dhèanamh le ùir gu tur sgaoilte, mar eisimpleir gainmheach toinnte tioram, co-dhùinidh sinn gu bheil leathad an uchdan sin claon aig ceàrn β ris a’ chòmhnard (fig. 1). Tha meud ceàrn β an urra ri grunn nithean leithid meud gràin, cumadh gràin agus teannachadh. Ma mheudaicheas sinn àirde a’ chladaich h gu h1, h2, msaa leis an aon stuth gun cheangal den aon choimeasgadh, chan atharraich an ceàrn β, fuirichidh leathad an uchdan aig an aon leathad suas gu àirde gun chrìoch h. Airson ùir sgaoilte sònraichte, tha an ceàrn leathad nàdarra β neo-eisimeileach bho àirde an leathad h. Tha meud a’ cheàrn β airson ùir gun cheangal an urra ri ceàrn suathaidh ùir a-staigh φ agus thathar a’ gabhail ris gu bheil e beagan nas lugha na e, no co-ionann ris, β ≤ φ.
Fig. 2. Gearradh leathad ann an ùir ceangailte
Ma choimheadas sinn air gearradh a chaidh a dhèanamh ann an ùir cheangailte, gheibh sinn a-mach gu bheil leathad a’ ghearraidh air a chumail fo leathad nas làidire1: m, ie aig ceàrn nas motha β air sgàth gu bheil seasmhachd taobh a-staigh na h-ùir air a mheudachadh le co-leanailteachd, nach eil ann an gainmheach tioram (fig.2). Ann an cuid de sheòrsan ùir, leithid loess tioram, faodaidh co-leanailteachd an aghaidh a-staigh àrdachadh chun na h-ìre gum faodar an ùir a chumail le taobh gearraidh dìreach, i.e. aig ceàrn β =90°. Ge-tà, ma mheudaicheas sinn an àirde gearraidh h ann an ùir ceangailte gu h1, h2 msaa, feumar ceàrn claonadh bevel a’ ghearraidh β a lughdachadh gus am bevel a chumail ann an seasmhachd. Airson gach ceàrn leathad β de leathad a’ ghearraidh ann an ùir le crìochan sònraichte tha aon àirde èiginneach hc. Ma thèid sinn thairis air an àirde seo, cha bhith an leathad AB air a chothromachadh agus sleamhnaichidh e air uachdar sleamhnachaidh CD (fig.3). Thachair an sleamhnachadh mar thoradh air buaireadh anns a’ chothromachadh eadar an fheachd a-muigh, cuideam fhèin tomad na talmhainn agus an aghaidh a-staigh, nach robh gu leòr a-nis gus a dhol an aghaidh barrachd feachd bhon taobh a-muigh, ie ri cuideam nas motha de mhàs na talmhainn air adhbhrachadh leis an àrdachadh ann an àirde an leathad h.
Sl.3. Faobhadh gearraidh ann an ùir cho-leanailteach
Bho na tha gu h-àrd, tha e a ’leantainn nach urrainnear gabhail ri ceàrn leathad nàdarra na h-ùir mar luach seasmhach airson an ùir a chaidh a thoirt seachad, leis gu bheil a luach fo gach suidheachadh eile an urra ri àirde an leathad agus a’ lughdachadh le àrdachadh na h-àirde seo. Ach, thathas gu tric a’ gabhail ris airson leòidean de dh’ àirdean beaga mar luach seasmhach, an urra ri ceàrn brisidh ùir a-staigh φ.
Faodaidh buaireadh cothromachaidh tachairt cuideachd gun a bhith ag àrdachadh àirde gearraidh h, mar eisimpleir nuair a lùghdaicheas strì an ùir a-staigh. Tha na h-eileamaidean de sheasamh a-staigh air ùir cheangailte, co-leanailteachd agus suathadh, gu math caochlaideach agus an urra ris na tha de dh’ uisge san ùir. Mar sin, ann an iomadh cùis, is e adhbhar sleamhnachadh cus uisgeachadh ùir a tha ceangailte ri uisge, a dh’ fhaodadh a bhith cho mòr is nach urrainn don ùir a bhith a ’toirt taic dha fhèin fo leathad sam bith, ach a’ sleamhnachadh air sgàth a chuideam fhèin.
Fig. 4. ùir a’ sleamhnachadh mar thoradh air cruthachadh uachdar sleamhnachaidh
Tha diofar chùisean de shleamhnachadh talmhainn ann mar thoradh air lùghdachadh ann an strì an taobh a-staigh, agus bheir sinn iomradh an seo air cuid de na feartan sònraichte.
Foghlam air uachdar sleamhnachaidh
Ma tha còmhdach neo-dhrùidhteach de chrèadh air leathad fon ìre uachdar de dh’ ùir ath-chuairteach (fig. 4a), no ma tha còmhdach claon de ghainmheach anns an t-sreath crèadha (fig. 4b), far am faodar àile no uisge uachdar a ruighinn (mar eisimpleir, faodaidh drèanadh a bhith air a dhrèanadh). Bidh barrachd uisge a ‘dol tron t-sreath permeable chun a’ chrèadha, a bhios e a ‘fliuchadh gu làidir, a’ lùghdachadh an aghaidh air an uachdar, far a bheil an ìre àrd a ’sìolachadh.
A’ cur dragh air cothromachadh le bhith a’ gearradh gearradh
Bidh gearradh gearraidh aig àm togail rathaidean-iarainn agus rathaidean a’ cur dragh air an t-suidheachadh cothromachaidh a bh’ ann roimhe, oir anns a’ phròifil gearraidh tha an ùir fhathast gun taic agus tha e buailteach gluasad sìos air sgàth grabhataidh. Faodar staid co-chothromachd a chumail ma tha an aghaidh a-staigh na h-ùire mòr gu leòr airson a dhol an aghaidh a’ chlaonadh seo, a tha comasach cuideachd nuair a tha an ùir gearraidh air a dhèanamh suas de shreathan le claonadh làidir a dh’ ionnsaigh a’ ghearraidh.
Fig. 5. Sleamhnachadh talmhainn mar thoradh air gearradh ann an ùir le sreathan
Ge-tà, ma thèid sreathan de dh’ ùir neo-dhrùidhteach agus ath-dhrùidhteach a ghearradh mu seach (Fig. 5), tha e comasach an ùir ath-chuairteach a leagail agus an ùir neo-dhrùidhteach a fhliuchadh, air am faod sleamhnachadh tachairt.
Neo-ghineachd na h-ùir
Faodaidh sreathan tana de stuth neo-dhrùidhteach ann an uchdan air a dhèanamh le ùir thrèigte, na lionsan crèadha ris an canar (fig. 6), sleamhnachadh adhbhrachadh cuideachd ma ruigeas tòrr uisge iad agus a’ cruthachadh uachdar sleamhnachaidh.
Fig. 6. Cùis uchdan a’ sleamhnachadh ri linn sgrìobhadh neo-sheòrsach
Buaidh reothadh
Fo bhuaidh reothadh, bidh uisge a’ cruinneachadh anns an t-sreath uachdar ann an cruth lionsan deigh. Nuair a bhios iad a’ leaghadh, bidh na lionsan deighe a’ tionndadh gu uisge, a bhios a’ dol thairis air an ùir gu doimhneachd gnìomh reothadh, agus mar thoradh air an sin bidh e na tomad leaghan agus a’ call a sheasmhachd.
Chan eil a’ chùis seo a’ tachairt ach ann an ùir a tha cunnartach le reothadh agus le reothadh nas fhaide, oir bheir e tòrr ùine airson lionsan deigh a chruthachadh.
Ìre uisge talmhainn ag ìsleachadh
Nuair a thèid ìre an uisge talmhainn sìos gu maireannach, mar eisimpleir mar thoradh air obair san talamh, bidh an ùir a’ tiormachadh agus, mas e crèadh a th ’ann le sèid mhòr, nochdaidh sgàinidhean. Bidh meudan nas motha de dh’ uisge uachdar is àile a’ dol a-steach annta, a’ fliuchadh na h-ùire agus a’ lughdachadh an aghaidh a-staigh, a dh’ fhaodadh maoim-slèibhe adhbhrachadh cuideachd.
Tha mòran chùisean eile ann de shleamhnachadh talmhainn, agus mar sin faodar beachdachadh gum faod ùir ciallach sam bith, ann an suidheachaidhean sònraichte, an aghaidh a-staigh a chall gu ìre nas motha no nas lugha agus, fo bhuaidh feachdan bhon taobh a-muigh, a bhith air a ghluasad.
Tha ùir neo-chinnteach seasmhach fhad’s a tha ceàrn claonadh an leathad nas lugha na ceàrn frithidh a-staigh na h-ùir. Leis an t-seòrsa ùir seo, chan eil sleamhnachadh a’ tachairt ach ma tha ceàrn an leathad nas motha na ceàrn an fhrith-rathaid a-staigh. Ach, ma tha uchdan air a dhèanamh de stuth gun cheangal air ùir crèadha, faodaidh an ùir crèadha sleamhnachadh agus an uchdan tuiteam, agus feumar sgrùdadh a dhèanamh air seasmhachd.
A’ dèanamh deuchainn air seasmhachd leòidean talmhainn
Cumadh uachdar sleamhnachaidh
Chaidh suidheachadh a’ chothromachadh eadar feachdan bhon taobh a-muigh agus strì an aghaidh ùir a-staigh a shuidheachadh le Coulomb leis a’ cho-aontar aige
τ ≤ c + σ tgϕ
far a bheil τ an cuideam rùsgaidh talmhainn, is e c an co-leanailteachd, is e σ an cuideam àbhaisteach air an uachdar sleamhnachaidh, is e ϕ an ceàrn brisidh a-staigh.
Mura h-eil neart a-staigh na h-ùir, co-leanailteachd c agus suathadh σ tgϕ gu leòr airson a dhol an aghaidh cuideam rùsgaidh na h-ùir, bidh sleamhnachadh a’ tachairt air uachdar sleamhnachaidh taobh a-staigh na h-ùire. Tha diofar chruthan de uachdar sleamhnachaidh ann, a tha an urra ri feartan fiosaigeach na h-ùir, srathachadh, taiseachd, luchd a-muigh agus factaran eile.
Tha na cùisean sleamhnachaidh àbhaisteach a leanas eadar-dhealaichte a rèir suidheachadh:
Fig. 7. Cùisean àbhaisteach de mhaoimean-slèibhe
a) Sleamhnachadh taobhan dìreach a’ ghearraidh. Ann an cùis seanalan airson solar uisge, òtrachas, msaa, a tha air an cladhach le taobhan dìreach (fig. 7a), ma thèid an àirde riatanach hc, a tha an urra ri feartan fiosaigeach na h-ùir, thairis air, bidh sleamhnachadh air an uachdar ADC a ’tachairt. Mar as trice chan eil na claisean sin fad an t-seanail gu lèir, ach tha iad ionadail, a tha air a mhìneachadh le neart rùsgaidh neo-chòmhnard na h-ùir.
b) Slips leathad pàirteach (fig. 7b). Bidh na bileagan sin gu tric a’ nochdadh as t-earrach air gearraidhean rèile is rathaid agus tha iad mar thoradh air cus uisge air an ùir.
c) Slope a’ sleamhnachadh air an oidhche (fig. 7c). Is e sleamhnachadh leathad iomlan a’ ghearraidh no an uchdan chun chas C.
d) Slope a’ sleamhnachadh fo chois (Fig. 7d). Is e sleamhnachadh leathad iomlan a’ ghearraidh no an uchdan agus an ùir fon bhonn. Canar briseadh subgrade no briseadh Suaineach ris an t-sleamhnag seo cuideachd, às deidh na Suainich a thug cunntas air an toiseach.
A thaobh cumadh an uachdar sleamhnachaidh, chan urrainnear a ràdh ach nach eil an uachdar sleamhnachaidh ann an ùir ceangailte dìreach, ach gur e uachdar lùbte a th’ ann. Bidh cuid de dh’ ùghdaran a’ gabhail ri bogha cruinn (Fellenius), snìomhanach logarithmach (Rendulić) no measgachadh de na loidhnichean lùbte sin (Brinch Hansen) mar chumadh an uachdar sleamhnachaidh.
Buaidh sìoladh uisge air seasmhachd leathad
Ma tha uisge a-muigh air beulaibh an leathad le ìre N1 (fig.8).
Ma tha an ìre N1 uisge air beulaibh an leathad colbh uisge seasmhach H \ * γW ag adhbhrachadh cuideam uisge ann am pores na h-ùir, a lughdaicheas an suathadh eadar gràinean cruaidh, agus mar thoradh air an sin tha an cunnart bho shleamhnachadh leathad a’ dol am meud. Ach, nuair a tha an ìre N1 seasmhach, bidh cuideam a’ cholbh uisge H \ * γW a’ putadh na mìrean cruaidh a dh’ ionnsaigh taobh a-staigh na h-ùire, leis gu bheil an cunnart bho shleamhnachadh leathad air a lughdachadh gu ìre. Anns a ’chùis seo, aig ìre uisge seasmhach N1 air beulaibh an leathad, tha cunnart ann gun tèid an leathad sìos an abhainn a shleamhnachadh, leis gu bheil buaidh sìoladh uisge san ùir ag adhbhrachadh putadh mìrean cruaidh a-steach do thaobh a-muigh an leathad sìos an abhainn.
Sl.8. Buaidh sìolachaidh air seasmhachd leathad na h-ùir
Ma tha ìre an uisge a-muigh a’ tuiteam gu mòr bhon ìre N1 air N2 an uairsin tha seasmhachd an leathad shuas ann an cunnart. Anns a ‘chùis seo, bidh an t-uisge pore a-staigh a’ sruthadh a dh’ionnsaigh taobh a-muigh an leathad shuas an abhainn, a ’putadh na mìrean cruaidh chun an taobh sin.
Air sgàth seo, ma tha leathad na h-ùir air a dhol fon uisge, bu chòir cuideachd aire a thoirt do bhuaidh sìoltachaidh uisge nuair a thathar a’ dèanamh deuchainn air seasmhachd an leathad.
Tha buaidh sìoltachaidh uisge san ùir an urra ri grunn nithean, agus am fear as cudromaiche dhiubh sin permeability an ùir, cuideam uisge-uisge bhon taobh a-muigh, ìre crìonaidh ìre an uisge a-muigh agus homogeneity an ùir.
Ma tha sinn a’ gabhail ris gu bheil an uchdan ann am fige. 8 de tomad homogenously isotropic, fo bhuaidh cuideam uisgeachaidh uisge a-muigh aig ìre N1, bidh uisge a’ sruthadh ann am pores an uchdan taobh an leathad sìos an abhainn, far am bi ìre an uisge talmhainn san uchdan a’ dol sìos le fad an rathaid a shiubhail. Ma bheir sinn a-steach pìoban piezometer AA’, BB’ agus CC’ a-steach don bhruaich (fig. 9), thèid an t-uisge pore fo bhuaidh cuideam uisgeachaidh a-steach do na pìoban sin agus èiridh e gu ìre N1, a dh’fhaodas a bhith mar an ceudna anns a h-uile pìob, ma tha na puingean A, B àirde na colbh air an taghadh agus àirde an uisge. tha pìoban h1, h2 agus h3.
Fig. 9. Lèintean co-ionann agus làithreach
Ma tha sinn a’ comharrachadh le h àrdachadh ìre an uisge N1 a thaobh cuid de phlèana a chaidh a thaghadh gu neo-riaghailteach O-O, tha an comas h airson a h-uile puing 3, A, B agus C mar an ceudna. ‘S e an loidhne a tha a’ ceangal nan trì puingean seo an equipotential line. Chan urrainn uisge talmhainn san ùir sruthadh air an loidhne sin, ach dìreach taobh puingean le comas nas ìsle.
San aon dòigh is urrainn dhuinn na puingean D, E agus F a thaghadh anns an aon tomad le comas nas ìsle h ― Δh. ‘S e an loidhne a tha a’ ceangal nan trì puingean seo an loidhne equipotential de chomas h ― Δh. Sruth uisge bho phuing A na loidhne equipotential ABC gu puing neo-chrìochnach dlùth D den loidhne equipotential DEF a bhith ann taobh an t-sruth uisge as motha imax, i.AD_ an t-astar as lugha. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil an loidhne AD air a bheil uisge a’ sruthadh ceart-cheàrnach ris an dà loidhne co-ionann, oir
imax = Δh / Δlmin
far a bheil Δlmin àbhaisteach don dà loidhne equipotential. Is e na h-ìrean àbhaisteach sin dha na loidhnichean co-chothromach an t-slighe a tha an t-uisge a’ sruthadh anns a’ mhàs permeable agus canar current lines riutha. Tha a’ choimhearsnachd de loidhnichean co-ionann agus gnàthach, ceart-cheàrnach ri chèile, a’ cruthachadh lìonra sruthadh.
Tha cumaidhean eadar-dhealaichte aig lìonraidhean sruthadh a rèir tomad permeability. Is e a’ chùis as cumanta uchdan air a dhèanamh le tomad permeable air ùir neo-dhrùidhteach, i.e. air ùir a dh’ fhaodar a dhèanamh neo-dhrùidhteach (fig. 10). Anns a ’chùis seo, ma tha ìre an uisge a-muigh seasmhach, tha na sruthan sa mheadhan aca den parabola.
Fig. 10. Lìonra sruthadh ann an uchdan so-ruigsinneach air ùir neo-dhrùidhteach
Aig an leathad shuas an abhainn, bidh na parabolas a’ ceangal ris na loidhnichean ceart-cheàrnach ris an leathad, a tha a’ riochdachadh na loidhne equipotential, oir aig ìre sheasmhach N1 chan eil uisge a’ sruthadh sìos an leathad. Leis an leathad sìos an abhainn, bidh na parabolas a’ tighinn gu crìch gu teann ris an leathad, nach eil na loidhne chothromach no na loidhne gnàthach. Tha uachdar an ùir neo-dhrùidhteach fon uchdan na sgioblachadh, oir tha an t-uisge aig bonn an uchdan a ’sruthadh co-shìnte ris an uachdar seo. Anns a ‘phàirt gu h-àrd, tha an lìonra sruth a’ crìochnachadh le parabola bunaiteach ris an canar an seepage line, a tha a ’riochdachadh crìoch na h-ùir fo ghnìomh sìoltachaidh. Fon ìre seo, tha an ùir fo bhuaidh sìolachaidh mar thoradh air cuideam uisgeachaidh an uisge a-muigh H \ * γW, fhad ‘s nach eil sìoladh san ùir os a chionn. Canar loidhne sùghaidh ris an loidhne seepage cuideachd, leis gu bheilear a’ gabhail ris gu bheil an ùir fodha gu tur làn uisge, agus os a chionn tha e làn shàthaichte.
Feumaidh fìor mheasadh leathad a bhith a’ toirt a-steach sgrùdadh, srathachadh, paramadairean neart, uisge talmhainn is uachdar, atharrachaidhean ìre, drèanadh, seismic, ìrean cladhach no lìonaidh, structaran faisg air làimh agus suidheachaidhean sealach. Chan eil cladhach gun dìon ceart agus a dhol a-steach don raon maoim-slèibhe a dh’ fhaodadh a bhith sàbhailte stèidhichte air an teacsa coitcheann no cumadh an leathad fhèin.