Ọ bụrụ na anyị bee cylinder n’ala jikọrọ ọnụ ma tinye ya n’okpuru nrụgide nkịtị P (sl. 1), nrụgide ọhụrụ ga-apụta na cylinder ahụ, ya bụ nrụgide kwụ ọtọ nke mkpakọ σ na nrụgide kwụ ọtọ nke ịkpụ . Ọ bụrụ na anyị na-amụba nrụgide P nwayọ nwayọ, mgbe oge ụfọdụ gachara, mgbawa ndị dị mkpụmkpụ ga-apụta na cylinder ahụ, ma ozugbo mgbe nke ahụ gasịrị cylinder ahụ ga-agbaji. N’oge agbaji, e kpụchara cylinder ahụ n’okpuru mmetụta nke nrụgide P n’ụzọ ịkpụ kachasị nta nke nguzogide N-N.
Sl. 1. Mmetụta nke nrụgide na oghere sịlinda e wepụtara n’ime ala nwere njikọta
Nguzogide ala nke cilindaa nyere megide ọrụ ike P n’oge mgbaji ka a na-akpọ nguzogide ịkpụ ala, ebe akụkụ α nke ntụgharị nke ụgbọelu nke nguzogide kacha nta n’ihe metụtara kwụ ọtọ ka a na-akpọ akụkụ nke ụgbọelu nke nguzogide ịkpụ ala kacha nta.
Nguzogide ịkpụ nke ala e jikọtara ọnụ nwere akụkụ abụọ dị mkpa: esemokwu ime n’etiti irighiri siri ike na ịdịkọrịta nke na-ejikọta irighiri siri ike. A na-ewere ike ịkpụ ala dị ka nhata nrụgide ịkpụ kachasị elu n’oge mgbaji ma na-egosipụta ya site n’ụkpụrụ nhata
τf = c + σ tg_φ_
ebe τf bụ ike ịkpụ ala [kp/cm2],
c njikọ ala [kp/cm3],
σ nrụgide nkịtị nke ala [kp/cm3],
φ akụkụ nke esemokwu ime n’ala.
Ụkpụrụ dị n’elu bụ nke onye France Coulomb 1785. afọ. Dịka ụkpụrụ a si kwuo, maka ala e nyere, njikọta c bụ nke na-adịgide adịgide ma na-adịghị adabere na nrụgide nkịtị, ebe nguzogide esemokwu σ tg_ϕ_ na-adabere kpọmkwem n’ụkpụrụ na nrụgide σ. N’ezie, njikọta e abụghị ihe na-adịgide adịgide maka ala e nyere, kama ọ na-adabakwa n’ụzọ ụfọdụ na nrụgide nkịtị σ, n’ihi na n’okpuru mmetụta nrụgide ahụ, ịdị arọ nke film mmiri nke na-ekpuchi akụkụ siri ike na-ebelata ma njikọta na-abawanye. Ụkpụrụ Coulomb na-arụ ọrụ maka ala na-ekwe ka mmiri gafere, ebe n’okpuru mmetụta nrụgide nkịtị a na-apịpụta mmiri site na oghere na-enweghị mgbochi, nke a bụ ọnọdụ nke ala aja na ala aja-ọkpu, ma ọ bụghị nke ala jikọtara ọnụ, nke na-ekwe ka mmiri gafere naanị ntakịrị, nke mere na a na-apịpụta mmiri site na oghere nke ọma abụghị nke ọma, ma na-anọgide dị ka mmiri oghere nwere nrụgide n’okpuru mmetụta ibu P.
Nrụgide arụ ọrụ na nrụgide na-adịghị arụ ọrụ n’ala
Sl. 2. Nrụgide arụ ọrụ na nke na-anọpụ iche n’ala
Ọ bụrụ na anyị tinye ihe atụ ala, dịka ájá akọrọ, n’ala nke akpa, ma jiri ụfọdụ ibu kpalie ya, dịka mgbawa ndu nke ịdị arọ W, akụkụ siri ike nke ala ga-anata ibu ahụ dum. Nrụgide pụrụ iche n’elu ihe atụ ahụ p0 = W/A na kp/cm3, ebe A bụ mpaghara akụkụ nke ihe atụ ahụ, ga-akpata ịnọdụ ala nke ihe atụ ahụ, ya bụ mbelata nke porosity ya, ma ọ ga-akpata mgbanwe na njirimara anụ ahụ ndị ọzọ nke ihe atụ ahụ dịka mmụba nke ike ịkpụ, mmụba nke modulus nke mkpakọ, na ndị ọzọ. Nrụgide na-adị n’ime elu ndị na-emetụ ibe ha n’etiti irighiri a na-akpọ nrụgide dị irè ma ọ bụ nrụgide intergranular σ’. Mgbe e mezuru konsolideshọn, ya bụ mgbe ihe atụ ahụ kwụsịrị ịnọdụ ala n’okpuru ibu p0, nrụgide dị irè hà ka nrụgide pụrụ iche zuru ezu na-adị n’omimi ebe a na-enyocha ala ahụ. N’ọnọdụ a, n’ime omimi, n’okpuru elu ihe atụ na sl. 2 σ’ = W/A + hzγ ebe γ bụ arọ volumetric nke ihe atụ ahụ.
Ma ọ bụrụ na anyị eji mmiri kpọrọ ibu n’ime akpa kama iji lead shot ruo n’ogo h, ma mmiri ahụ mejupụtara oghere niile nke nlele ahụ, nrụgide nke ogidi mmiri dị n’elu nlele ahụ hγw, ebe γw bụ ibu olu nke mmiri, agaghị akpata ịda ala nke nlele ahụ ma ọ bụ belata porosity ya, ọ gaghịkwa ịbawanye ike ịkpụ ya na modul nkwụchi ya. N’ihi nke a ka a na-akpọ nrụgide hydrostatic hγw nrụgide na-adịghị arụ ọrụ. Nrụgide na-adịghị arụ ọrụ a, nke a na-akọwa site na u, na-ebufe n’ime nlele ahụ n’ụzọ niile n’otu ike. Nrụgide a agaghị akpata ịbawanye ike ịkpụ, ebe mmiri n’onwe ya enweghị ike ịkpụ ọbụla.
N’ihi ya, nrụgide dị irè σ’ na-ebufe site n’elu ihu kọntaktị dị n’etiti ụmụ irighiri ala siri ike, ebe nrụgide na-anọpụ iche u na-ebufe site na mmiri dị n’ime oghere. Ọ bụrụ na akụkụ ala nke arịa jupụtara n’osisi ala juru afọ nke ịdị arọ olu ya bụ γz, ma n’elu elu nke sample ruo n’ọkwa N arịa ahụ jupụtara na mmiri nke ịdị arọ olu ya bụ γw, mgbe ahụ nrụgide ngụkọta σ n’ọnọdụ ọ bụla n’ime sample ga-abụ σ = σ’ + u.
N’ọdịda hz n’okpuru elu nke ihe nlele, nrụgide arụ ọrụ ga-abụ σ = σ’ - u
ebe σ = h γw + h γz
u = (h + hz) γw.
Ya mere, σ’ = hz γ’
γ’ bụ ibu olu nke ala mikpuru n’ime mmiri.
Nha anya zuru ezu nke ike igbutu nke ala
Ọ bụrụ na anyị etinye ibu P n’ala jikọtara ọnụ, ibu a ga-akpata nhịpụta ala ma, mbụ, ikuku dị n’ime oghere ga-apụ n’okpuru mmetụta ya, nke mere na n’oge na-adịghị anya naanị mmiri ga-anọ n’ime oghere. N’ihi na ala jikọtara ọnụ enweghị nnukwu ikike ịhapụ mmiri ngwa ngwa, mmiri ahụ na-anọ dị ka mmiri nwere nrụgide n’ime oghere, ma na mbido ọ na-anabata ibu mpụga zuru ezu P. Ka oge na-aga, n’okpuru mmetụta ibu P, mmiri na-amalite ịpụ n’ime oghere, nke na-ebute ịbịaru nso nke irighiri ihe siri ike, ndị na-anata ugbu a akụkụ nke ibu P. Mgbe ahụ anyị nwere τf =c + (σ - u) tg_ϕ,_ ebe σ bụ nrụgide zuru ezu sitere na ibu P, u bụ nrụgide mmiri pore.
Nrụgide mmiri nke oghere n’ime ala na-adabere n’ihe dị iche iche, dịka oge nkwụnye (consolidation), ikike ala ịkpụzi mmiri, nnukwu ibu dị n’ala wdg. Ike ịkpụ nke ala na-adabere na nrụgide mmiri nke oghere n’ime ya, ma ọ na-adị elu kachasị maka u=0, mgbe nkwụnye ala na-eme.
Ọrụ colloidal nke ala
Ihe ndị na-egbochi n’ime ala njikọ na ịkpakọrịta nwere ike ịdị iche ma dabere nke ukwuu na ịdị nnukwu nke ọka siri ike nke ala na àgwà plastik ya. Iji chọpụta mmetụta njikọ ma e jiri ya tụnyere nguzogide nke ịkpakọrịta n’ime ala jikọtara ọnụ, Skempton webatara echiche nke ọrụ colloidal nke ala _K_P, nke e gosipụtara site na mmekọrịta nke ndeksi plasticity IP na ọnụ ọgụgụ nke ụmụ irighiri ihe pere mpe karịa 0,002 mm n’ime % nke ibu nke mass dum. N’ime nke a, a nabatara usoro a na-esonụ (sl. 3):
Sl. 3. Aktiviti kolloidal nke ala
Maka KP < 0,75, ụrọ na-adịghị arụ ọrụ bụ,
maka KP = 0,75 – 1,25 bụ ụrọ nkịtị,
maka Kp > 1,25 nke glai dị ndụ.
Ka KP na-abawanye, mmetụta nke cohesion na-abawanye ma e jiri ya tụnyere esemokwu ime nke ala nwere njikọ.
Mmetụta uche nke ala
Ọ bụrụ na n’ala jikọtara ọnụ anyị wepụ otu cylinder nke dayameta 3—3,4 cm na ịdị elu ~ 5 cm ma tinye ibu nkịtị n’elu ya, n’oge cylinder ahụ dara, anyị ga-enweta ike mkpakọ nke ala n’ọnọdụ a na-adịghị agbanwe agbanwe σ__ₙ:
σn = P/A na kp/cm2,
ebe A bụ akụkụ mgbasa nke cylinder.
Mgbe ule ahụ gwụsịrị, anyị na-ebufe ihe atụ gbajiri agbaji ma rụgharịa cylinder nke otu akụkụ ọzọ, site na otu cylinder-mold ahụ, n’ụzọ na mmiri ya ga-adị ka nke ọ bụ n’oge ule gara aga. Mgbe ahụ, ozugbo a rụchara cylinder ahụ e kpara akpa, a na-emeghachi ule ya ozugbo, ka e wee nweta ike mkpakọ nke ala n’ọnọdụ agbaghasịrị σ__ₚ.
Mmetụta (sensitivitet) S__ₜ bụ mmekọrịta nke ike mkpakọ n’ọnọdụ na-adịghị emebi emebi na ike mkpakọ n’ọnọdụ mebiri emebi: St = σn/σp,
Dabere n’otu criterion, a na-atụle mmetụta S__ₜ n’ụzọ a:
- maka S__ₜ = 1 — 2 bụ obere mmetụta nke ụrọ,
- maka S__ₜ = 2 — 4 bụ mmetụta etiti nke ụrọ,
- maka S__ₜ = 4 — 8 enwere nnukwu mmetụta nke ụrọ,
- maka S__ₜ > 8 bụ ụrọ na-enwe oke mmetụta.
N’ọdịdị, ọ na-eme na n’ihi mmetụta igwe, dịka ọmụmaatụ ala mgbagwoju, ala ụrọ na-efunahụ ike ya n’otu ntabi anya, nke ọ na-enwetaghachi mgbe ọ kwụsịrị ịkwagharị. Àgwà a a na-akpọ tiksotropia ala. Ụrọ ọtụtụ nwere n’ụzọ ụfọdụ àgwà tiksotropik. A maara ọnọdụ nke mkpọda ọwa gbadara n’ihi ịwụpụta ụrọ tiksotropik na Norway, Sweden na Finland, ebe nyocha gosiri na enweghị mgbanwe n’ihe mmiri dị n’ụrọ n’oge usoro a, ya bụ na mmiri dị n’ụrọ nọgidere otu tupu na mgbe ọpụpụ gasịrị.