Raha manapaka varingarina amin’ny tany mifatotra isika ka apetraka eo ambanin’ny tsindry ara-dalàna P (sary 1), dia hiseho ao amin’ilay varingarina ny adin-tsaina vaovao, dia ny adin-tsindry mitsangana σ sy ny adin-tsindry mitsivalana fanetehana. Raha ampitomboina tsikelikely ny tsindry P, dia aorian’ny fotoana iray dia hiseho amin’ilay varingarina ny triatra mitsivalana, ary avy hatrany dia ho tapaka ilay varingarina. Amin’ny fotoana vaky dia voahetsika ilay varingarina noho ny tsindry P ary manaraka ny sehatra fanetehana fanoherana kely indrindra N-N.
Sary 1. Ny vokatry ny tsindry amin’ny cilindra nalaina avy amin’ny tany koherenta
Ny fanoheran’ny tany izay nateraky ny valoka manohitra ny fiasan’ny hery P amin’ny fotoana vaky dia antsoina hoe fanoherana amin’ny fanetezana ny tany, ary ny zoro α amin’ny fitongilan’ny lemaka misy fanoherana kely indrindra raha oharina amin’ny marindrano dia antsoina hoe zoron’ny lemaka misy fanoherana kely indrindra amin’ny fanetezana ny tany.
Ny fanoherana ny fanetehana ny tany mifatotra dia ahitana singa fototra roa: fikitihana anatiny eo anelanelan’ireo sombintsombiny mafy sy ny firaiketana manambatra ireo sombintsombiny mafy. Ny tanjaky ny fanetehana ny tany dia raisina ho mitovy amin’ny adin-tsaina fanetehana ambony indrindra amin’ny fotoana fahatapahana ary aseho amin’ny alalan’ny equation
τf = c + σ tg_φ_
izay misy: τf no tanjaky ny fanetezana ny tany [kp/cm2],
c firaisan’ny tany [kp/cm3],
σ adin-tsaina mahazatra amin’ny tany [kp/cm3],
φ zoro fifandroritana anatiny amin’ny tany.
Ny endrika etsy ambony dia nomen’ilay Frantsay Coulomb 1785. taona. Araka ity endrika ity, ho an’ny tany iray omena dia tsy miova ny firaisan-kina c ary tsy miankina amin’ny tsindry ara-dalàna, raha ny fanoherana noho ny fifanolanana σ tg_ϕ_ kosa dia mifandanja mivantana amin’ny tsindry σ. Raha ny marina, ny firaisan-kina e dia tsy raikitra ho an’ny tany iray omena, fa miankina amin’ny ampahany amin’ny tsindry ara-dalàna σ ihany koa izy, satria eo ambanin’ny fiantraikan’io tsindry io dia mihena ny hatevin’ilay sarimihetsika rano manarona ireo poti-javatra mafy ka mitombo ny firaisan-kina. Ny endrik’i Coulomb dia manan-kery ho an’ny tany mandefa rano mora, izay amin’ny fiantraikan’ny tsindry ara-dalàna dia voatsindry mivoaka tsy misy sakana ny rano ao anaty poara, toy izany amin’ny tany vatokely sy fasika, saingy tsy izany no mitranga amin’ny tany mifatotra, izay tsy dia mandefa rano firy, ka sarotra ny mivoaka ny rano ao anaty poara ary mijanona ho rano pora misy tsindry eo ambanin’ny fiantraikan’ny enta-mavesatra P.
Adin-tsaina mahomby sy tsy miandany ao anaty tany
Sary 2. Adin-tsaina mahomby sy tsy miandany ao amin’ny tany
Raha apetratsika eo amin’ny fanambanin’ny fitoeran-javatra ny santionan-tany iray, ohatra fasika maina, ary ampitondraina enta-mavesatra iray izy, ohatra baomba firaka milanja W, dia ny poti-tany mafy no handray ny enta-mavesatra manontolo amin’io lanja io. Ny tsindry manokana eo amin’ny velaran’ny santionany p0 = W/A amin’ny kp/cm3, izay A no velaran’ny fizaran’ny santionany, dia hahatonga ny santionany hilentika, izany hoe hihena ny porosité-ny, nefa koa hiteraka fiovana amin’ireo toetra ara-batana hafa amin’ny santionany, toy ny fitomboan’ny tanjaky ny fihintsanana, ny fitomboan’ny modulus-n’ny fahafahampitriatra, sy ny hafa. Ny tsindry manjaka eo amin’ny velarana ifaneraseran’ny poti-javatra dia antsoina hoe tsindry mahomby na tsindry eo anelanelan’ny granula σ’. Rehefa tratra ny fanamafisana, izany hoe rehefa nitsahatra ny fandehan’ny santionany midina teo ambanin’ny enta-mavesatra p0, dia mitovy amin’ny tsindry manokana manontolo manjaka amin’ny halalina ijerena ny tany ny tsindry mahomby. Amin’ity tranga ity, eo amin’ny halalina ambanin’ny velaran’ny santionany amin’ny sary 2 dia σ’ = W/A + hzγ izay γ no lanjan’ny habetsahan’ny santionany.
Na izany aza, raha entina amin’ny rano hatramin’ny haavo h ny santionany ao anaty fitoerana, fa tsy amin’ny voan-tifitra firaka, ka feno ny poara rehetra ao amin’ilay santionany izany rano izany, dia tsy hahatonga ny fipetrahana sy ny fihenan’ny porosity an’ilay santionany ny tsindry ateraky ny tsanganan-drano ambonin’ilay santionany hγw, izay γw no lanjan’ny habetsahan’ny rano, ary tsy hampitombo koa ny heriny amin’ny fanetezana sy ny modilin’ny fahafintohinana. Noho izany dia antsoina hoe tsindry tsy miandany ny tsindry hidrostatika hγw. Ny tsindry tsy miandany, izay marihina amin’ny u, dia mifindra manerana ny santionany amin’ny lafiny rehetra amin’ny hamafin-kery mitovy. Tsy hahatonga fitomboan’ny herin’ny fanetezana io tsindry io, satria tsy manana herin’ny fanetezana akory ny rano.
Araka izany, ny tsindry mahomby σ’ dia ampitaina amin’ny alalan’ny velaran’ny fifandraisana eo amin’ireo poti-javatra mafy ao amin’ny tany, ary ny tsindry tsy miandany u dia ampitaina amin’ny rano ao amin’ny poara. Raha feno santionan-tany voasitrika ny ampahany ambany amin’ny fitoerana, ka ny lanjany volumetrika dia γz, ary ambonin’ny velaran’ny santionany hatramin’ny haavon’ny N dia feno rano ny fitoerana ka ny lanjany volumetrika dia γw, dia ny tsindry manontolo σ amin’ny teboka rehetra ao amin’ilay santionany dia σ = σ’ + u.
Amin’ny halalina hz, eo ambanin’ny eny ambonin’ny santionany, ny tsindry mahomby dia ho σ = σ’ - u
izay σ = h γw + h γz
u = (h + hz) γw.
Noho izany dia ho σ’ = hz γ’
γ’ dia ny lanjan’ny tany anaty rano rehefa difotra.
Fampitoviana ankapoben’ny tanjaky ny fanetezana ny tany
Raha ampiana enta-mavesatra P ny tany mifamatotra, dia hiteraka fitombenana izany enta-mavesatra izany ary voalohany dia ho voatsindry hiala ny rivotra ao amin’ny mason-kibo eo ambany fiantraikany, ka tsy ho ela dia rano sisa no hijanona ao amin’ny mason-kibo. Satria noho ny tsy fahafahan’ny rano miala haingana avy amin’ny tany mifamatotra dia tsy afaka avoaka avy hatrany izy, dia mijanona ho rano mihetsiketsika ao amin’ny mason-kibo izany ary amin’ny voalohany dia mandray ny enta-mavesatra ivelany manontolo P. Rehefa mandeha ny fotoana, eo ambanin’ny fiantraikan’ny enta-mavesatra P dia manomboka avoaka avy ao amin’ny mason-kibo ny rano ary mitranga ny fifanatonan’ny poti-mivaingana, izay mandray ampahany amin’ilay enta-mavesatra P izao. Avy eo dia manana τf =c + (σ - u) tg_ϕ,_ izay σ no fanerena manontolo avy amin’ny enta-mavesatra P, u kosa no fanerena ao amin’ny rano anaty mason-kibo.
Ny tsindrin’ny rano ao anaty lavaka dia miankina amin’ny anton-javatra maro, toy ny fandehan’ny fotoana mandritra ny konsolidasiôna, ny fahafahan’ny tany mandalo rano, ny haben’ny enta-mavesatra amin’ny tany, sns. Ny tanjaky ny fanetezana ny tany dia miankina amin’ny tsindrin’ny rano ao anaty lavaka, ary izy io no lehibe indrindra ho an’ny u=0, rehefa mitranga ny konsolidasiôna ny tany.
Ny hetsika kôloidaly an’ny tany
Ny singa ao amin’ny fanoherana anatiny ny tany kohésion sy fikorisana dia mety ho samy hafa ary miankina betsaka amin’ny haben’ny sombintsombin’ny tany mafy sy ny toetrany plastika. Mba hamaritana ny fiantraikan’ny kohésion raha ampitahaina amin’ny fanoheran’ny fikorisana anatiny amin’ny tany mirindra, Skempton dia nampiditra ny hevitra momba ny hetsika koloidaly amin’ny tany _K_P, izay aseho amin’ny tahan’ny mari-pamantarana plastika IP sy ny habetsahan’ny sombintsombiny latsaky ny 0,002 mm amin’ny % amin’ny lanjan’ny ampahany manontolo. Nandritra izany dia noraisina izao fepetra manaraka izao (sary 3):
Sary 3. Hetsika koloidaly an’ny tany
Ho an’ny KP < 0,75 dia tanimanga tsy mavitrika,
ho an’ny KP = 0,75 – 1,25 dia tanimanga mahazatra,
ho an’ny Kp > 1,25 amin’ny tanimanga mavitrika.
Rehefa mitombo ny KP dia mitombo ny fiantraikan’ny kohesiona raha oharina amin’ny fikitihana anatiny ao amin’ny tany kohérent.
Ny fahatsapan’ny tany
Raha amin’ny tany mifatotra no alaintsika ny cilindera misy savaivony 3—3,4 cm sy haavony ~ 5 cm, ary ampidirina enta-mavesatra ara-dalàna izy, amin’ny fotoana vaky ny cilindera dia hahazo ny tanjaky ny fanerena an’ilay tany amin’ny toe-javatra tsy voakorontana σ__ₙ:
σn = P/A amin’ny kp/cm2,
izay A no fizarana miampita amin’ilay valina.
Rehefa vita ny fitsapana dia afindra ilay santionany vaky ary amboarina indray ny valina mitovy refy, amin’ilay lasitra-cylindre ihany, saingy avela hijanona ho toy ilay tamin’ny fitsapana teo aloha ny hamandoany. Avy eo dia averina avy hatrany ny fitsapana miaraka aminy rehefa vao vita ilay valina namboarina indray, ka azo ny tanjaky ny fanerena an’ilay tany amin’ny toe-javatra voakorontana σ__ₚ.
Ny fahatsapana (sensitivité) S__ₜ dia ny tahan’ny tanjaky ny fanerena ao amin’ny toe-javatra tsy voakorontana amin’ny tanjaky ny fanerena ao amin’ny toe-javatra voakorontana: St = σn/σp,
Araka ny fepetra iray, ny fahatsapana S__ₜ dia tombanana toy izao:
- ho an’ny S__ₜ = 1 — 2 dia kely ny fahatsapan’ny tanimanga,
- ho an’ny S__ₜ = 2 — 4 dia fahatsapan’ny tanimanga antonony,
- ho an’ny S__ₜ = 4 — 8 dia avo ny fahatsapan’ny tanimanga,
- ho an’ny S__ₜ > 8 dia tanimanga saro-pady.
Eo amin’ny natiora dia misy tranga, fa noho ny fiantraikany mekanika, ohatra ny horohorontany, dia mety ho very tampoka ny hamafin’ny tany tanimanga, izay avy eo dia miverina indray rehefa tsy misy fanelingelenana. Io toetra io no antsoina hoe tiksotropian’ny tany. Maro ny tanimanga manana toetra tiksotropika amin’ny ambaratonga iray. Fantatra ny trangan’ny fihotsahan’ny tehezan’ny fanapahana noho ny fivoahan’ny tanimanga tiksotropika tany Norvezy, Soeda ary Failandy, izay nohamarinina tamin’ny fanadihadiana fa tsy nisy fiovana teo amin’ny hamandoan’ny tanimanga nandritra ity fizotran-javatra ity, izany hoe tsy niova ny hamandoan’ny tanimanga talohan’ny nivoahana sy taorian’izany.