Nrụgide ụwa na-arụ ọrụ na mgbidi na-ejigide

** Ọdịnaya ndị ọkachamara n’ihe ndekọ akụkọ ihe mere eme:** ederede na usoro nyocha na-echekwa akụkọ akụkọ ihe mere eme, mana ọ bụghị ọmụmụ geotechnical, ọrụ mgbidi na-ejigide, nkwụsi ike nkwụsi ike, ntule mgbidi dị adị, atụmatụ ngwupụta ihe ma ọ bụ ntuziaka igbu. Nrụgide ụwa na mmiri na-adabere na ala a kapịrị ọnụ, stratification, compaction, drainage, groundwater, geometry, mgbidi ije, ihe ndị ọzọ, ntu oyi na seismic edinam. Maka okwu ọ bụla n’ezie, ọrụ nyocha, data ụlọ nyocha, ụkpụrụ ziri ezi na nkwenye nkwonkwo site n’aka onye injinia jiotechnical na nhazi ụlọ akwadoro chọrọ.

Taa, Savo Kusić lekwasịrị anya na window osisi, osisi-aluminom windo, windo omenala, ọnụ ụzọ na arịrịọ maka nhota okwu. Edemede a ka bụ ebe nchekwa akụkọ ihe mere eme na anaghị anọchite anya onyinye nke imewe geotechnical, mgbako ma ọ bụ iwu mgbidi ejigide.

Nrụgide ụwa na mgbidi ejigidere

Oke ụwa nke mgbidi ejigidere na-akwado na-arụgide ya, na-eme ka ọ na-atụgharị ya gaa n’ihu (fig.1a) ma ọ bụ iji mebie ya (Fig.1b). Ọnụ ọgụgụ nke nrụgide ụwa E na-adabere n’ọtụtụ ihe, n’etiti ihe ndị kasị mkpa anụ ahụ nke ala, deformation nke mgbidi, ala mmiri mmiri na groundwater ọnọdụ, elu nke mgbidi, mpụga ibu na roughness nke n’ime elu mgbidi.

Foto1- mmegharị ntụgharị na ntụgharị nke mgbidi nkwado.

Nrụgide ụwa na ezumike

Ọ bụrụ na mgbidi a na-ejigide ahụ siri ike na enweghị ike ibugharị, nrụgide na-arụ ọrụ na ya ka a na-akpọ earth pressure na izu ike ma E gosipụtara ya.0. Nke a bụ kpọmkwem nrụgide na-adị n’ime ala na-enweghị mgbagwoju anya na omimi nke a hụrụ, n’okpuru mmetụta nke ịdị arọ nke ala nke onwe ya na ikekwe na-ebufe nke elu nke emebiwo mbụ. Nrụgide ụwa na izu ike dị ụkọ ma na-eme naanị n’ọnọdụ ụfọdụ, dị ka na mgbidi na-ejigide na nkume siri ike, mgbe ahụ na profaịlụ mechiri emechi nke tunnels na ọkpọkọ, yana nnukwu ọdụ ụgbọ mmiri, nke na-adịghị ebugharị kpamkpam (Fig.2).

Foto2- izu ike n’ụwa n’elu nnukwu ọdụ ụgbọ mmiri.

nrụgide ụwa na-arụ ọrụ

Ọ bụrụ na mgbidi na-akwado mgbidi n’okpuru omume nke nrụgide E na-aga n’ihu ma ọ bụ na-atụgharị gburugburu ebe ụkwụ ụkwụ A, ma ọ bụ ụfọdụ ebe dị ala, nke bụ mgbe niile na ala compressible, ma e wezụga nke e kwuru n’elu mechiri emechi na nnukwu ihe owuwu, mgbe ahụ oke ala n’azụ mgbidi ahụ na-agbasa. Ọ bụrụ na mmegharị nke mgbidi ahụ buru ibu nke ukwuu, a na-agbaji akụkụ nke ala dị n’azụ mgbidi ahụ, prism ABCA, wee gbadaa n’elu elu AC (fig.2). A na-akpọ nrụgide nke prism na-amị amị na mgbidi ejigidere ka a na-akpọ nrụgide ụwa na-arụ ọrụ ma na-egosi ya Ea. Nrụgide a dị ntakịrị ala karịa nrụgide na izu ike, ihe ruru0,5ka0,7_E0_. N’ihi sliding nke ụwa prism ABCA, shiee nrụgide τ na-arụ ọrụ n’akụkụ a kpụrụ sliding elu AC, nke megidere sliding na ibelata ụwa mgbali. N’oge mgbe prism ABCA na-amalite slide, shiee nrụgide τ iru ha kasị elu uru, nke pụtara na n’oge ahụ uru nke arụ ọrụ n’ụwa mgbali E bụ kacha nta. Ya mere, Ea bụ ọnụ ala dị ala nke nrụgide ụwa.

Nnwale Terzaghi nke nrụgide ụwa na ihe ájá na mgbidi nke ịdị elu h=1,50 mgosiri na iru ala ịgba uru nke arụ ọrụ n’ụwa mgbali Ea, pụtara kehoraizin displacement nke mgbidi Δl nke5/10.000elu mgbidi ma ọ bụ ntụgharị nke elu mgbidi Δl nke1/5.000_h_ gburugburu ụkwụ A.

Nrụgide ụwa na-agafe agafe

Ọ bụrụ na anyị etinye nrụgide na mgbidi site n’èzí gaa n’ime ala (fig.3), mgbidi ahụ ga-alaghachi azụ, ala ga-agbakọkwa. Mgbe mmegharị nke mgbidi ahụ ruru ụfọdụ uru Δl, ụrọ prism ABCA ga-ekewapụ site na ala, nke a ga-ebuli elu site na elu elu AC n’okpuru mmegharị nke ike mpụga. Nguzogide nke ala na-enye megide omume nke ike mpụga n’oge nkewa nke prism ABCA bụ passive earth pressure Ep. Ọ bụ ọnụ ahịa oke elu kachasị elu nke nrụgide ụwa nwere ike iru.

Earth mgbali na ezumike kpebisiri ike experimentally, mgbe arụ ọrụ na-agafe agafe ụwa mgbali ike kpebisiri ike computationally, iji analytical ma ọ bụ graphical ụzọ, dabere na ihe ọmụma nke anụ ahụ e ji mara nke ala, na-emekarị kpebisiri ike site laabu n’aka.

_Foto3- nrụgide ụwa na-agafe agafe na prism na-amị amị.

** Ọ dị mkpa maka mmejuputa iwu: *** steeti na-arụsi ọrụ ike, nke na-agafe agafe, na nke na-abaghị uru ahọpụtaghị site na aha nrụpụta naanị. Mgbidi mgbidi a na-anabata, nrụgide dị irè, ọnọdụ mmiri na-asọ oyi ma ọ bụ nke na-adịghị mma, ọkwa mmiri dị n’ime ala na mgbanwe, ibu ndị ọzọ na ike maka ọdịda ala n’ihu mgbidi ahụ ga-egosipụtarịrị. Nhọrọ na-ezighị ezi nke ọnọdụ nrụgide nwere ike imebi nkwụsi ike na-amị amị, ntụgharị, ikike ibu ala na ike nke mgbidi ahụ.

Mkpebi nke ọnụọgụ nke nrụgide ezumike K0

N’ọnọdụ ahụ mgbe mgbidi na-akwado ekpughere mmetụta nke nrụgide static, a ga-anabata nrụgide static E maka nha nke mgbidi na-akwado.0, nke dị ukwuu karịa nrụgide ụwa na-arụ ọrụ. Ogo ya dị n’etiti nrụgide ụwa na-arụ ọrụ na nke na-agafe agafe, dabere n’ụdị ala na nchikota ya.

N’ime omimi t n’okpuru ala ala, nrụgide kwụ ọtọ n’ihi ịdị arọ nke ala bụ σt = γ·t. Ọ bụrụ na enweghị ohere ịgbasa n’akụkụ ala, nrụgide kwụ ọtọ σh = γ·t·_K na-eme ihe na omimi t_0, ebe K0 = σh/σt.

K0bụ nrụgide izu ike. Enwere ike ikpebi ọnụọgụ nke nrụgide ezumike site na ule triaxial dị ka ndị a.

A na-etinye ihe atụ nke ala na-adịghị mma nke e si na omimi nke nrụgide izu ike na-etinye n’ime ngwa triaxial, ebe nrụgide mpụta σ3 mgbe etinyere ibu kwụ ọtọ σ1 na-emezi ka nrụrụ n’akụkụ ghara ime, ya bụ na nrụrụ n’akụkụ ihe nlele ahụ hà nhata efu. Ụkpụrụ nke voltaji dị irè enwetara n’ụzọ dị otú a _σ’1_na _σ’3A na-akpa nkata na σ’ eserese1- σ’3 (fig.4), na a na-enweta tangent kwụ ọtọ na akụkụ mbụ nke eserese ahụ, mkpọda ya na-ekpebi uru K bara.0 = σ ’3/_σ’1.

Foto4- chọpụta ọnụọgụgụ K__0nrụgide izu ike site na ule triaxial.

Dị ka Petermann si kwuo, ihe dị ka ụkpụrụ nke ọnụọgụ nrụgide izu ike bụ

maka aja gbakọtara ọnụ            K0 =0,40-0,45

maka ájá rụrụ arụ       K0 =0,45-0,50

maka ụrọ                            K0 =0,60-0,75

** Ụkpụrụ ụlọ nyocha: *** Oke nso dị n’okpuru ka bụ akụkụ nke ederede izizi, mana ọ bụghị ngbanwe maka nlele nlele ihe nnọchi anya, ụdị ala na ụkpụrụ imewe. A ga-enyocharịrị akara OCR nke usoro, ndebanye aha na apostrophes megide isi iyi nwere ikike tupu mgbako ọ bụla.

Ụzọ nke ịchọpụta nrụgide ụwa na-arụ ọrụ - Ozizi Coulomb

Coulomb buru ụzọ ebipụta echiche nke nrụgide ụwa (1770. afọ), dabere na ahụmahụ ubi. Ọ lere anya n’ahụ mgbidi nke na-akwado ala rụrụ arụ. N’otu oge, o wepụrụ mgbidi ahụ, ebe oke ụwa si na-agbada n’elu AC na-amị amị, chere n’akụkụ akụkụ a nke nwere kehoraizin (fig.5). Ibu W nke prism earth sliding ABC, nke ala ala BC gbara ya gburugburu, elu sliding AC na mgbidi ejigidere AB, na-eme n’otu oge na mgbidi ejigidere yana n’elu sliding. Coulomb kpebiri ịdị ukwuu nke nrụgide ụwa na-arụ ọrụ Ea n’okpuru echiche abụọ ndị a:

1. na elu na-amị amị bụ ezigbo elu;

2. na ndị agha atọ ahụ: ịdị arọ nke prism na-agbagharị agbagharị W, nkwụsị nke mgbidi na-akwado Ea na nkwụsịtụ esemokwu Q n’akụkụ elu AC na-agafe n’otu ebe, nke pụtara na ụgbọ elu nke ndị agha na-emechi. Dị ka echiche a si dị, na steeti oke nha nha W kagburu n’otu oge site na nguzogide nke mgbidi na-akwado Ea yana site na nguzogide esemokwu Q n’akụkụ elu na-amị amị.

_Foto5- mkpebi siri ike nke ụwa na-arụ ọrụ dịka echiche Coulomb si kwuo.

Echiche ndị gara aga adabaghị n’eziokwu. Elu na-amị amị abụghị nke kwụ ọtọ kama ọ gbagọrọ agbagọ. Njikọ nke ndị agha atọ na-eme ihe dị nanị n’otu ọnọdụ, mgbe elu nke ala dị n’azụ mgbidi ahụ dị n’ahịrị, mgbidi dị n’ime mgbidi ahụ na-eguzobe na ntụziaka nke ike Ea dị n’ahịrị, ebe ọ dịghị adị na ndị ọzọ. Otú ọ dị, n’agbanyeghị mgbanwe ndị a, mkpebi siri ike nke nrụgide ụwa na-arụ ọrụ ka na-adabere n’echiche Coulomb, dịka o gosipụtara na ọ ga-arụ ọrụ n’ọtụtụ ọnọdụ.

Iji chọpụta nrụgide ụwa na-arụ ọrụ Ea Coulomb chere na n’ihi mmetụta nke ịdị arọ nke oke ala W enwere mmegharị nke mgbidi na-akwado na nhazi nke prism ABC nke nrụgide ụwa. Na-eche na nguzogide n’ime ala bụ naanị esemokwu. Coulomb na-emebi ibu W n’ime akụkụ abụọ, otu n’ụzọ nke ike nrụgide ụwa na-arụ ọrụ Ea, nke ọzọ n’ụzọ nke nguzogide esemokwu Q n’akụkụ elu na-amị amị (fig.5b). Na ime nke a, Coulomb n’ihu na-eche na akụrụngwa na-eme n’akuku nke esịtidem esemokwu na nkịtị ka sliding elu AC, na na akụrụngwa Ea eme n’akuku nke deviation δ na nkịtị na n’ime elu mgbidi AB. A na-ekpebi ike W site na ntụzịaka, oke na ntụzịaka.

N’ihi na e nyere elu sliding n’otu akụkụ α na kehoraizin, ike W na-enweta site na elu nke ala prism ABC maka ogologo1,0 mperpendicular na atụmatụ na oke ala volumetric γ, W=AΔABC x1,00x γ. A maara ndị agha Ea na Q site na ntụzịaka. Dabere na atụmatụ nke ndị agha (Fig.5b) na sine theorem anyị nwere:

Foto6- ikpe nke njikọ nke ndị agha na-eme ihe n’otu oge.

Ụkpụrụ a bụ eziokwu naanị ma ọ bụrụ na ala dị n’ahịrị (v=0), elu ime mgbidi ahụ kwụ ọtọ (θ=0) na ntụziaka nke ike Ea horizontal (δ=0) ya bụ, mgbe mgbidi ahụ na-adị larịị (fig.6).

Maka ihe pụrụ iche a na-akpọ ikpe Rankine anyị nwere:

Ibu W dị na nke a W =0.5· γ·h_2/tg_α, ebe γ bụ oke ibu nke ala.

Ọ bụrụ na anyị ewebata uru n’ihu n’usoro maka Ea, anyị ga-enweta:

Nha nhata bu ụzọ na-ezo aka na elu na-amị amị AC. Otú ọ dị, ọ dị mkpa iji chọpụta ike Ea maka elu dị egwu na-amị amị, ya bụ, nke na-eme ka ọ bụrụ ihe na-eme ka ọ dị. Ọ ga-abụ elu nke na-enye uru kachasị elu nke nrụgide ụwa na-arụ ọrụ max Ea.

N’ihi na a nyere elu mgbidi H na nakweere mgbe niile n’akuku nke esịtidem esemokwu ϕ, uru nke nọ n’ọrụ n’ụwa nrụgide dịgasị na n’akuku nke ọchịchọ α nke slide elu na kehoraizin. A ga-enweta uru max Ea ma ọ bụrụ na anyị ekewa Ea site na α wee tọọ ihe dị iche na efu:

** Usoro a abụghị ihe mgbako:** nha anya nyocha nwere ike ịnwe ihe ngụpụta, ndebanye aha, akụkụ na akara ndị na-enweghị ike ịkọwa. A naghị edegharị ha n’ime ọrụ ahụ n’enweghị atụnyere isi iyi ọkachamara a pụrụ ịdabere na ya, ịlele nkeji, echiche nlereanya na njikwa onwe nke nsonaazụ ya. Mgbakọ ahụ ga-agụnye mmiri, drainage, ibu n’akụkụ okpueze nke mgbidi ahụ, ihe omume seismic na ikpe niile dị mkpa.

Na-ekpebi akụkụ ϕ na δ

A na-ekpebi akụkụ nke esemokwu ime ϕ n’ime ụlọ nyocha. Ogo ya dabere n’ụdị ala, iru mmiri na mkpirisi. Maka ụfọdụ ụdị ala, uru akụkụ ϕ na-adịkarị n’ime oke enyere na tebụl.1.

Obodo1- ọnụ ahịa dị ka akụkụ nke esemokwu dị n’ime ϕ maka ụfọdụ ụdị ala.

The akụkụ nke deviation δ nke ike Ea si nkịtị na n’ime elu mgbidi dabeere deformation nke mgbidi na ala n’azụ ya na roughness nke n’ime elu mgbidi. Ọ bụrụ na nhazi nke ala dị ukwuu karịa nkwụsị nke mgbidi ahụ, bụ nke a na-emekarị, mgbe ahụ, akụkụ δ dị mma, esemokwu dị n’etiti mgbidi na ala na-eme elu. Ọ bụrụ na nhazi nke mgbidi dị ukwuu karịa nhazi nke ala, nke bụ ihe pụrụ iche, mgbe ahụ akụkụ δ adịghị mma, esemokwu n’etiti mgbidi na ala na-eme ala. Ụkpụrụ mmachi nke akụkụ δ bụ maka mgbidi mgbidi kpamkpam δ=0, maka ihe siri ike kpamkpam δ=ϕ. N’ozuzu, δ= ka anabatara2/3_ϕ_, na eziokwu na ala nke mgbidi na-adịgide adịgide na-echebe si ike wetting. Ọ bụrụ na ala dị n’azụ mgbidi ahụ nwere ala ọma jijiji siri ike, δ=ϕ/ nakweere.2, ma ọ bụrụ na ọ dị oke mmiri, δ=0.

** Ụkpụrụ imewe nke akụkụ: ** tabular na ụkpụrụ nkọwa ϕ na δ anaghị emetụta kpọmkwem ebe a kapịrị ọnụ. Nhọrọ nke paramita ga-adaba na ụdị na ọnọdụ nke ala, usoro ntinye na nchịkọta, drainage, mmegharị a na-atụ anya nke mgbidi ahụ, adịghị ike nke kọntaktị na usoro ọrụ dị mkpa.

Nkesa nrụgide ụwa n’azụ mgbidi na ebe ọgụ nke ike Ea

Foto7- nkesa nrụgide ụwa n’oge ntụgharị nke mgbidi na-akwado gburugburu ebe ụkwụ A.

Nkesa nrụgide ụwa n’akụkụ ime mgbidi ahụ na-adabere na nrụrụ nke mgbidi na-akwado ya, na ọdịdị nke ala ala n’azụ mgbidi na ọdịdị nke mgbidi dị n’ime.

Ebe ọgụ nke nrụgide ụwa na-arụ ọrụ Ea na-adabere na nkesa nrụgide n’akụkụ ime mgbidi na ọdịdị ya. Ọ bụ mgbe niile na ịdị elu nke etiti ike ndọda nke elu nke eserese nrụgide.

Coulomb nakweere na nrụgide ụwa n’azụ mgbidi na-abawanye linearly na omimi, dị ka mmiri, nke a na-akpọ. nkesa hydrostatic nke nrụgide ụwa (fig.7). Otú ọ dị, nkesa nrụgide hydrostatic dị naanị n’ọnọdụ ahụ mgbe mgbidi na-agbagharị gburugburu ụkwụ A ma ọ bụ ụfọdụ ebe dị ala, ebe n’ọnọdụ ndị ọzọ ọ na-apụ na ya.

Ọ bụrụ na mgbidi na-akwado na-agbagharị gburugburu ebe ụkwụ A, ma ọ bụ ụfọdụ ebe dị ala, ala na-aga ala (Fig.7a), ebe a na-enweghị ịkwaga n’ime ime ala. N’okwu a, mwepu ala na-apụta n’elu elu nke obere nguzogide M1C1, M2C2… yiri elu sliding AC, nke na-eme mgbe ntụgharị nke mgbidi buru ibu iji mepụta prism ABCA.

Ya mere, na nke a, nrụgide na-abawanye nha nha na omimi, ya bụ nkesa nrụgide ụwa dị ka Coulomb hydrostatic si kwuo. A ga-enweta eserese nrụgide ụwa na-arụ ọrụ dabere na ihe ọmụma nke ike Ea na ịdị elu nke mgbidi h, ebe ọ bụ na ike Ea hà nhata na mpaghara nke eserese nrụgide abc (Fig.7b):

Ea=x·h/2, ebee x=2Ee_/h,

ya bụ, kemgbe Ea = ½ γh2Ka, x = γhKa.

Foto8- nkesa nrụgide ụwa mgbe mgbidi ahụ na-atụgharị gburugburu n’elu B ma ọ bụ ụfọdụ ebe dị elu L.

Ọ bụrụ na mgbidi na-akwado na-atụgharị n’elu mgbidi B ma ọ bụ ụfọdụ ebe dị elu L (fig.8a), enwere mkpọpu n’akụkụ elu chere ihu n’ime ala, nke a na-akwali elu n’akụkụ ebe ndị na-eguzogide obere ihe M.1C1, M2C2…

Site na ntụgharị buru ibu nke mgbidi ahụ, a na-emepụta elu AC na-amị amị, nke prism na-agbagharị na-agbada ala n’oge extrusion. N’ihi ịkwanye ala n’akụkụ elu, nrụgide ụwa na-agafe agafe na-apụta, nke dị elu karịa nke na-arụ ọrụ, na n’akụkụ ahụ, eserese nrụgide bd kwekọrọ na nrụgide na-agafe agafe Ep (Fig.8b). Dị ka ngụkọta ụwa mgbali Ea dabere na size nke ụwa prism ABCA na hà na triangular elu nke mgbali diagram abe, ihe osise a ga-ebelata na ya n’ihu ụzọ, ruo mgbe elu ya na-aghọ hà triangular elu abe. Ezigbo eserese nrụgide na nke a bụ curvilinear bc, nke enweghị ike ikpebi na mgbakọ na mwepụ. Otú ọ dị, etiti nke ike ndọda S nke elu nke eserese ac dị n’elu etiti nke ike ndọda nke elu nke triangular eserese, nke na-adịchaghị mma maka nkwụsi ike nke mgbidi na-ejigide, n’ihi na ebe ọgụ nke ike Ea dị elu. Dị ka Terzaghi si kwuo, ọ dị na ọkara nke ịdị elu nke mgbidi mgbidi ahụ.

Ọ bụrụ na ebughariri mgbidi na-akwado ya na ntụgharị asụsụ (fig.9a), nrụgide nke tupu nchụpụ kwekọrọ na nrụgide ụwa na izu ike E0 na-ebelata, nke na-adịghị apụta n’elu nke obere nguzogide, ma mgbe mgbidi ahụ na-aga nke ọma, a na-emepụta elu AC na-amị amị, nke ụrọ prism ABC na-agbada ala. Ebe ọ bụ na mkpokọta nrụgide hà nhata mpaghara triangular nke eserese nrụgide abe (Fig.9b), eserese nrụgide ga-ebelata na usoro ya ọzọ. Eserese nrụgide n’ezie bụ ahịrị gbara agba ac, nke enweghị ike ikpebi na mgbakọ na mwepụ. Dị ka Terzaghi si kwuo, etiti ike ndọda nke S dị elu0,40-0,45_h_.

Foto9- nkesa nrụgide ụwa n’oge ntụgharị ntụgharị nke mgbidi na-akwado n’ihu.

N’ịtụle usoro nke ịchọpụta nrụgide ụwa dị ka uru dị oke oke, nke kachasị maka arụ ọrụ na nke kacha nta maka ihe na-agafe agafe, a na-ewere echiche Coulomb dị ka usoro dị oke egwu iji chọpụta nrụgide ụwa.

** Ihe ndetu injinia ikpeazụ: ** nkesa nrụgide na ọgụ na-adabere n’ụzọ ziri ezi na-emebi usoro ahụ. Na mgbakwunye na nrụgide ụwa, drainage na nrụgide hydrostatic, nkwụsi ike zuru ụwa ọnụ na nke dị n’ime, ịkwanye, nkwụsị, nkwụsị ala na nhazi, mgbidi na ntọala ike, mbuze, leaching, usoro ngwuputa na nkwụsi ike nwa oge ga-enyocharịrị. Ọnọdụ mgbidi dị adị na-egosi mmegharị, mgbawa, mgbawa ma ọ bụ nkwụsị mmiri na-achịkwaghị achịkwa chọrọ nyocha ọkachamara ozugbo.