I kēia lā, nānā ʻo Savo Kusić i nā puka makani lāʻau, mau pukaaniani laau-aluminika, pukapuka maʻamau, puka a me noi no ka haʻi ʻōlelo. He waihona geotechnical kēia kikokikona a ʻaʻole ia he makana no ka hoʻolālā ʻana i nā pā paʻa, nā noiʻi geotechnical a i ʻole nā hana honua.
Nā ʻano o ka hoʻoholo ʻana i ke kaomi honua passive
ʻIke wale ʻia ke kaomi honua passive i ka wā i nui ka deformation o ka pā i ka lepo e hoʻāla ai i ke kūpaʻa kūloko o ka honua, e kūʻē ana i ka ikaika o waho. Ua hoʻokumu ʻo Franzius ma o nā hoʻokolohua i mea e hoʻāla ai i ka paʻi honua passive, pono e hoʻoneʻe i ka pā i ka hihia o ke one pulu s=30_h_1,5, a i ke one ma lalo o ka wai s=23h2,5kahi o s i mm, a o h ke kiekie o ka pa ma m. No laila, inā he h= ke kiʻekiʻe o ka pā3,0 m, i mea e ho’ā ai i ke kaomi passive, i ka hihia o ke one pulu, pono e hoʻoneʻe i ka pā i ke kuhikuhi o ka lepo s=156 mm. Eia naʻe, no ka mea ʻaʻole ʻae ʻia ka neʻe nui ʻana o ka pā i ka nui o nā hihia, mālama ʻia ia ma kekahi o kēia mau ala:
a) Inā liʻiliʻi ke kiʻekiʻe o ka pā, e like me ke ʻano o ka helu kumu CD (fig.1a), ʻaʻole i noʻonoʻo ʻia ka paʻi honua passive Ep, ʻoiai ʻo ka papa o ka lepo, i mua o ke kapuaʻi CD hiki ke ʻeli ʻia a hoʻopau ʻia paha, a ua helu ʻia me ke kaomi honua ikaika Ea ma ke kiʻekiʻe holoʻokoʻa o ka pā AB.
b) I ka hihia o ka paia kiʻekiʻe (Fig.1b), ma kahi o ke kaomi honua passive Ep ma ka ʻaoʻao o ka pā CD, ua ʻae ʻia ʻo Ea ma ke ʻano he kūʻē kūʻē i nā ikaika Ea.1 a me Ea2.
c) I ka hihia o nā struts e pono e loaʻa i nā pūʻali ākea nui, koi ʻia kahi kaomi passive piha Ep ma ke kiʻekiʻe holoʻokoʻa o ka pā AB, i mea e kūʻē ai i ka ikaika hoʻouka R (fig.1c). I kēlā hihia, hoʻololi mua ʻia ka lepo me ka hoʻohana ʻana i nā jack hydraulic, a inā he pālolo palupalu ka lepo a i ʻole nā mea like ʻole e hoʻololi nui ʻia ma lalo o ka ukana, ua hoʻololi ʻia kēia mea i ka b i makemake ʻia me kahi mea ʻiliʻili, nona ka kihi o ka friction kūloko he nui a hiki ke maʻalahi ke hoʻopaʻa ʻia, no laila e kāpae ʻia nā deformations o ka lepo ma lalo o ka ukana o ka hale.
Sl.1. Na hihia o ka hopena o ke kaomi honua pasive
Nui nā ʻano o ka hoʻoholo ʻana i ke kaomi honua passive, ʻo ia ka mea i ʻike nui ʻia nā ʻano kiʻi kiʻi o Coulomb a me Rebhann-Poncelet.
ʻO ke ʻano kiʻi kiʻi a Coulomb
Ma muli o kēia ʻano, hoʻohana ʻia kahi ʻili hoʻoheheʻe maoli, a ʻo ke kūpaʻa kūloko o ka lepo he friction wale nō, me ka ʻole o ka cohesion (c=0). Ma muli o ka ʻike ʻia ʻana o ke kaomi honua passive ma ke ʻano he ikaika kūʻē, ʻo ia ka huina o ka friction kūloko o ka lepo a me ke kihi o ka ʻae ʻana o ka ikaika Ep mai ka maʻamau a i ka paia o ka hōʻailona kūʻē, ʻo ia hoʻi -δ a me -ϕ (fig.2a).
Inā ʻo AB ka ʻili o loko o ka pā a inā mākou e hoʻohana i ka ʻili heʻe AC, ua kūʻē ka ikaika o waho Ep e ke kaumaha W o ka prisma sliding ABCA a me ke kūpaʻa frictional Q ma ka ʻili heʻe AC. No ka mea, ʻike ʻia ke kaumaha W ma ka nui, kuhikuhi a me ke kuhikuhi, ʻoiai ʻike ʻia nā kaha Q a me Ep ma ke kuhikuhi a me ke kuhikuhi, hiki ke hana i kahi hoʻolālā o nā ikaika (Fig.2b), kahi i hoʻoholo ʻia ai ka nui o ka ikaika Ep.
Sl.2. Coulomb Passive Earth Pressure
Eia nō naʻe, no ka mea e pono ai ke kaomi passive liʻiliʻi loa Ep,min, e pili ana i ka ʻili hoʻoheheʻe koʻikoʻi AC, kahi e hana ʻia ai ka prisma sliding a hoʻokuʻu loa ʻia ma lalo o ka mana o ka ikaika o waho, ua hana ʻia e like me kēia (fig.3).
Sl.3. Ka hoʻoholo ʻana o ke kaomi honua passive EP e Coulomb
Ua kaha kiʻi ʻia kekahi mau ʻili heʻe AC1, AC2, AC3. . . a no kēlā me kēia prisma sliding e pili ana e hoʻoholo i ke kaumaha W1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ. A laila, no kēlā me kēia prism, ua hana ʻia kahi hoʻolālā o nā ikaika a hoʻoholo ʻia nā kaha EP.1, EP2, EP3… Hoʻohana ʻia kēia mau pūʻali ma kahi ratio kūpono i ke kiʻikuhi ikaika EP a ʻo ka tangent o kēia kiʻi e like me ke koʻi abscissa e hāʻawi i ka waiwai liʻiliʻi loa Ep, e pili ana i ka ili hoʻoheheʻe koʻikoʻi AC. ʻO ka hemahema o kēia ʻano, ʻo ia, ma muli o kāna hoʻonā kiʻi, hiki iā ia ke hāʻawi i kahi ikaika Ep e hoʻokaʻawale loa mai ka ʻoiaʻiʻo. No laila, ʻaʻole hoʻohana ʻia kēia ʻano hana.
ʻO ke ʻano kiʻi kiʻi a Culmann
E like me keia ano, ua manaoia e hana ana ke kaomi honua passive Ep ma ka huina -δ me ka mea ma’amau i ka paia kāko’o, ’o ka laina o ka slope maoli o ka lepo e uhi i ka huina -ϕ me ka paepae, a ’o ka laina kulana e uhi i ka huina -(δ+ϕ) me ka laina o ka paia.4a). Ma ka moku’āina o ka palena kaulike, ’oko’a nā mana hana ’ekolu W, Q a me Ep i ho’okahi kiko. No ka mea, ua ʻike ʻia ka ikaika W ma kona kuhikuhi ʻana, ka nui a me ke kuhikuhi ʻana, a me nā kaha Q a me Ep ma kona kuhikuhi a me kona kuhikuhi, hiki iā mākou ke kaha kiʻi i ke kumumanaʻo o nā kaha (fig.4b). Inā hoʻohuli mākou i kēia huinakolu o nā ikaika a puni90°- ϕ ma ka aoao ku-e i ka uaki, e haule ka ikaika W ma ke ala o ka laina o ka pali maoli o ka honua AN, ka ikaika Q ma ka aoao o ka ili pahee AC, a me ka ikaika Ea ma ke kuhikuhi o ka laina kulana BH, no ka mea, mawaena o na kaha W a me _ϕ Ep a me ka mea ma’amau i ka paia he huina δ, no laila ua like ke kuhikuhi o ka ikaika Ep me ke kuhikuhi o ke kaha laina BH (fig.4a).
Sl.4. Ka hoʻoholo ʻana o ke kaomi honua passive e Coulomb
ʻO ke kaʻina hana no ka hoʻoholo ʻana i ke kaomi honua passive penei (Fig. 4c). Mai ka wāwae o ka pā A mākou e kaha kiʻi i kekahi mau mea hoʻoheheʻe ʻole AC1, AC2, AC3…. Ua pili kēlā me kēia mau ʻili i kahi prisma sliding ABC1, ABC2, ABC3…, nona ka lōʻihi e kū pono ana i ke kikoo a mākou e manaʻo nei ua like ia me ka lokahi. Ina na kaumaha o keia mau prisma lepo W1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ, kahi o γ ke kaumaha volumetric o ka lepo, i pili i ka laina o ka pali maoli o ka lepo AN, e loaʻa iā mākou nā kiko I, II, III… Ma ke kaha ʻana i nā kaha laina e pili ana i ka laina kūlana mai kēia mau kiko, loaʻa iā mākou nā kiko waena R1, R2, R3… Triangles A_I_R1, A_II_R2, A_III_R3 ʻo ia nā mokulele ikaika W, Q a me Ep no nā ʻili heʻe. Ma ka hoʻohui ʻana i nā kiko R1, R2, R3… loaʻa iā mākou ka laina Cullmann o nā kaomi honua passive, ka mea i kapa ʻia ʻo Cullmann’s Ep Line. ʻO ka ʻanene o kēia kaha e pili ana i ke kaha o ka ʻili maoli o ka ʻāina e hāʻawi i ka lōʻihi liʻiliʻi loa KK’, i like me nā kaha W e hāʻawi ai i ke kaomi honua passive Ep.
Inā mākou e hoʻolōʻihi i ke kuhikuhi AK i ka hui ʻana me ka laina ʻāina, e loaʻa iā mākou ka ʻili hoʻoheheʻe o ka liʻiliʻi loa AC.
ʻO ke ʻano Rebhann-Poncelet
Ma muli o kēia ʻano, ua like ke kaʻina hana me ka hoʻoholo ʻana i ke kaomi honua ikaika me ka ʻokoʻa e hana ai ka ikaika Q ma kahi kihi -ϕ me ka mea maʻamau i ka ʻili hoʻoheheʻe, a me ka ikaika Ep ma kahi kihi -δ me ka laina maʻamau i ka paia. Wahi a Rebhann, AΔABC = AΔACD (fig.5a). ʻO ke kaʻina hana no ka hoʻoholo ʻana i ke kaomi honua passive penei:
Sl.5. Ka hoʻoholo ʻana i ke kaomi honua passive e like me Rebhann-Poncelet
Mai ka wāwae o ka pā A ke kaha nei mākou i ka laina o ka pali maoli o ka lepo ma kahi kihi -ϕ me ka ʻaoʻao.
Mai luna o ka pā B e kaha mākou i ka laina kūlana BH ma ke kihi -(δ+ϕ). Ma ke kiko M o ka huina o ke kulana a me ka pali maoli o ka laina honua, ua hookiekieia ka mea ma’amau i ka huina L me ka hapalua poai ma luna o AN ma ke anawaena.
Me ka wehe ʻana o ke panana AL, hoʻololi mākou i ke kiko L i D (AL=AD).
Ma ke kaha ana mai ke kiko D e like me ka laina kulana a hiki i ka huina C me ka laina aina, loaa kekahi aoao o ka huinakolu kaomi honua DC = e. Ke hoʻoneʻe ʻana i ke kiko C i F (DC= DF) a me ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka CK maʻamau i ka laina o ka piʻi maoli o ka honua, loaʻa iā mākou ka huinakolu kaomi honua DCF, kahi e loaʻa ai iā mākou Ep=1/2_γ_ ef, kahi γ ka mānoanoa nui o ka lepo.
Hōʻike ka laina AC i ka ʻili hoʻoheheʻe. ʻO ke kiʻikuhi paʻi honua ʻo ba (Fig.5b). Loaʻa ia ma ke kumu o kahi palapala
Ep = xh/2, no hea mai x =2_Ep_/h
Aia ke kiko hoouka o ka ikaika Ep ma ke kiekie o ke kikowaena o ka umekaumaha o ka huinakolu abc. Hana ka ikaika Ep ma kahi kihi -δ me ka mea maʻamau i ka pā paʻa.
Hoʻololi ʻia nā ʻano hana, nā ʻāpana, nā ʻano a me nā waiwai mai kahi kumu mōʻaukala a ʻaʻole ia he mea pani no kahi noiʻi geotechnical, helu static, pā paʻa paʻa a i ʻole hoʻolālā hoʻokō. ʻO ka hiki ke hoʻoneʻe i ke kūpaʻa passive e pili ana i ka deformation i ʻae ʻia, nā ʻāpana maoli a me ka waiho ʻana o ka lepo, lalo o ka wai a me ka wai o ka wai, ka wai, nā ukana hou, nā hopena seismic, erosion, excavation, construction phases a me nā hale kokoke. Pono e hoʻoholo ʻia ka hopena no kahi ʻāina kikoʻī e ka noiʻi kūpono a me nā loea geotechnical a me ke kūkulu ʻana i ʻae ʻia e like me nā lula o kēia manawa.