Eo ambanin’ny enta-mavesatra dia mivonto midina ny tany rehetra, afa-tsy ny vatolampy mafy. Amin’ny ankapobeny, ny fivontosana midina dia avy amin’ny antony roa: ny fangejana ny tany izany hoe ny fihenan’ny habetsahany noho ny fivoahan’ny rivotra na ny rano avy ao amin’ny masony sy ny fanerena mivoaka an-kilany ny tany manamorona ny sisin’ny fototra noho ny fihotsahan’ireo sombintsombin-tany mafy.
Ny fidinan’ny tany vokatry ny famatrarana dia ahitana fiovana elastika sy plastika, ateraky ny enta-mavesatry ny fototra, ka rehefa esorina ny enta-mavesatra dia miverina ampahany amin’ny toe-piainany voalohany ny tany.
Ny fipetrahana vokatry ny fanosehana amin’ny sisiny ny tany dia ahitana deformation plastika ihany, izay tsy miverenan’ny tany amin’ny toetrany voalohany rehefa esorina ny enta-mavesatra. Matetika izy ireny no miseho amin’ny fototra madinika naorina amin’ny halaliny kely ambanin’ny velaran’ny tany. Toy izany koa, ny fanosehana amin’ny sisiny ny tany dia mitranga amin’ny tany tena mando ary kely ny zoro anatiny misy ny fifanosehana.
Satria ny enta-mavesatra azo ekena amin’ny tany dia raisina ao amin’ny faritra misy fiovana elastika-plastika, ny kajy ny fihenana dia atao fotsiny amin’ny fototry ny fihenan’ny porosité ao amin’ny tany eo ambanin’ny enta-mavesatra, ka tsy raisina an-tanana ny fihenana noho ny fanosehana an-kilany ny tany, izay heverina ho kely dia kely.
Ny fitombenana vokatry ny fanetsiketsehana dia miankina amin’ny fahafahan’ny tany mandalo rano, satria atao amin’ny alalan’ny poara izy io, izay ao amin’ny tany voajanahary dia feno rano avokoa na tanteraka na ampahany. Araka izany, ny fitombenan’ny tany eo ambanin’ny enta-mavesatra dia tranga hidrodinamika tokoa, satria miankina amin’ny hafainganam-panesorana ny rano ao amin’ny poara ny fizotran’ny fitombenana, ka ny fahafahan’ny tany mandalo rano no tena manana anjara lehibe.
Ny tany tsy miraikitra toy ny vatokely sy fasika dia manana mason-tsivana lehibe, ka noho izany dia lehibe ny fahafahany mandalo rano ary ny rano ao anaty mason-tsivana dia voatsindry haingana mivoaka eo ambanin’ny enta-mavesatry ny fototra. Noho izany, amin’ny tany tsy miraikitra dia tanteraka haingana ny fipetrahana eo ambanin’ny enta-mavesatry ny fototra, matetika mbola mandritra ny fanorenana na fotoana fohy aorian’izany. Izany no mahatonga ny fipetrahana ny fototra amin’ny tany tsy miraikitra zara raha kajiana.
Ny tany miray dia manana mason-tsivana madinika, kely ny fahafahan’izy ireo mampandalo rano ary mety haharitra ela be ny fanerena hamoahana ny rano ao anaty mason-tsivana eo ambanin’ny enta-mavesatry ny fototra, amin’ny tanimanga misy poti-madinika sasany aza dia hatramin’ny am-polony taona maro. Ankoatra izany, satria ny porosité ankapoben’ny tany miray dia lehibe lavitra noho ny an’ny tany tsy miray, dia lehibe lavitra ny fihenan’ny tany miray.
Amin’ny tany koherenta, izay feno rivotra amin’ny ampahany ny poara ao aminy ary feno rano amin’ny ampahany, dia miseho aloha ny fihenana noho ny famatrarana ny rivotra ao anaty poara, raha mitoetra tsy miova ny votoatin-drano, ary avy eo ny fihenana noho ny fanosehana ny rano hivoaka amin’ny poara. Amin’ny fampiakarana static an’ilay tany noho ny fiantraikan’ny lanja sy ny enta-mavesatra mahasoa amin’ny fototra dia miseho ireo karazana fihenana roa ireo, saingy samihafa ny fizotry ny fotoana isehoan’ny fihenana.
Misy antony hafa koa mahatonga ny fivontosan’ny tany midina, toy ny fidinan’ny haavon’ny rano ambanin’ny tany maharitra, ny fiovana simika amin’ny firafitry ny tany ary ireo fikorontanana hafa ao amin’ny tany.
Ny fandalinana ny fipetrahana dia ahitana ny kajy mialoha ny fipetrahana, izay atao mifototra amin’ny fitiliana laboratoara ny santionan-tany sy ny fanaraha-maso ny fipetrahana, izay tanterahina mandritra ny fanorenana ny trano sy mandritra ny fotoana iray aorian’izany.
Kajy ny fipetrahana amin’ny enta-mavesatra afovoany amin’ny fototra
Andeha hodinihintsika ny faladia fototra apetraka amin’ny tany ahitana sosona maro samihafa, ohatra soson-dasika H0, izany hoe H1 eo ambanin’ny faladia, soson-tany tanimanga misy hatevin’ny H2, soson-tanimanga madinika misy hatevin’ny H3, izay eo ambaniny dia misy vatokely voahenjana manana hatevin’ny sosona lehibe kokoa, ary ny haavon’ny rano ambanin’ny tany NPV (sary 1a).
Ho an’ny kajy ny fidinana dia ilaina ny mampihatra ny diagraman’ny tsindry vokatry ny lanjan’ny tenan’ny tany (diagrama ankavia ao amin’ny sary 1b) sy ny diagraman’ny tsindry vokatry ny enta-mavesatra fanampiny avy amin’ny fototra (diagrama ankavanana ao amin’ny sary 1b). Ny diagraman’ny tsindry vokatry ny lanjan’ny tenan’ny tany dia azo avy amin’ny hatevin’ny sosona Σ_H_ sy ny lanjan’izy ireo ara-bolany γ. Raha ny lanja ara-bolan’ny fasika dia γ1, ny fasika anaty rano γ’1, ny tany tanimanga anaty rano γ’2, ny tanimanga anaty rano γ’3, dia ho toy izao ny tsindry fanerena ao amin’ny tany noho ny lanjan’ny tenan’ny tany (sary 1)
γ1 · H’; γ’1 · H’’; γ’2 · H2; γ’3 · H3;
Ny diagrama adin-tsaina vokatry ny enta-mavesatra dia azontsika amin’ny alalan’ny kajy araka ny iray amin’ireo fomba fantatra, ohatra araka an’i Steinbrenner na Newmark, ho an’ny halalin-javatra samihafa eo ambanin’ny fototra.
Raha asehontsika amin’ny P ny enta-mavesatry ny fototra, amin’ny A ny velaran-taniny ihinanany amin’ny tany, ary amin’ny γ1 ny lanjan’ny habetsahan’ny tany amin’ny halalina ametrahana fototra t ambanin’ny velaran-tany, dia ny enta-mavesatra manokana an’ilay fototra dia P/A raha toa kosa ny lanjan’ny tany manokana amin’io halalina io dia γ1t. Mba hahazoana ny enta-mavesatra fanampiny amin’ny tany noho ny enta-mavesatry ny fototra, dia tsy maintsy alaina amin’ny enta-mavesatry ny fototra P/A ny tsindry vokatry ny lanjan’ny tany manokana γ1t, ka ny enta-mavesatra fanampiny amin’ny tany dia mitovy amin’ny
p0 = P/A – γ1t.
Amin’ilay halalina t ihany koa dia miasa ny adin-tsaina γ1t vokatry ny lanjan’ny tena amin’ny tany, ka amin’ity halalina ity dia miasa ny adin-tsaina totaly (P/A – γ1t) + γ1t, ary efa natao talohan’ny fanorenana ny trano ny fanatevenana ny tany teo ambanin’ny adin-tsaina γ1t.
Sl. 1. Kajy ny fidinan’ny fototra amin’ny enta-mavesatra afovoany
Saingy raha ampangatsiahina amin’ny tany ny ampahany iray amin’ny fototra eo ambonin’ny faladian’ny fototra (sary 1c), dia tsy maintsy raisina an-tanana ny enta-mavesatry ny tany feno 2_Q_, ka amin’izay tranga izay ny enta-mavesatra fanampiny dia mitovy amin’ny
_P+2_Q/A – γ1t.
Ho an’ny fototra miendrika tsipika dia A = b x 1,0 m amin’ny 1 m’ amin’ny fototra.
Ny kajy ny fitombenana dia atao ho an’ny sosona rehetra amin’ny tany mora mifintina hatrany amin’ny halalin’ny fiantraikan’ny enta-mavesatry ny fototra. Taloha dia noheverina fa ny fetra iasan’ny enta-mavesatry ny rafitra dia ny halaliny izay mbola manjaka ny adin-tsaina manana hamafin’ny ≥ 10% p0. Ankehitriny dia ekena fa eo amin’ny halaliny izay mitovy amin’ny 20% amin’ny adin-tsaina avy amin’ny lanjan’ny tany manokana ny adin-tsaina avy amin’ny enta-mavesatra fanampiny pz: pz = 0,2 ·γ_Σ_H. Any ambanin’io halaliny io dia tsy kajiana ny fitombenana. Araka ny fitsipika hafa iray kosa dia soso-kevitra ny hanaovana kajy ny fitombenana ho an’ny sosona hatramin’ny halaliny 2_b_ ka hatramin’ny 3_b_, izay b no sakany fototra. Raha eo amin’ny farany dia misy sosona vatokely tahaka ny amin’ny sary 1a, dia tsy raisina an-tanana amin’ny kajy ny fitombenana izany, satria kely dia kely ny fitombenany eo ambanin’ny enta-mavesatry ny fototra ary mitranga mandritra ny fanorenana.
Amin’ny halalina z eo ambanin’ny faladian’ny fototra dia misy ny adin-tsindry pg noho ny lanjan’ny tany manokana (sary 1b), ka efa nojerena ihany koa ny fiantraikan’ny hery mampiakatra. Amin’io adin-tsindry voalohany io dia ampiana ny tsindry pz noho ny enta-mavesatry ny trano amin’io halalina io ihany. Noho izany, amin’ny teboka M na inona na inona eo amin’ny halalina z eo ambanin’ny faladian’ny fototra dia manjaka ny adin-tsindry manontolo pn = pg + pz.
Eo ambany fiantraikan’ny enta-mavesatra fanampiny, dia milentika sy miova endrika amin’ny lafiny iray ny tany. Raha atao tsinontsinoavina ny fiovana amin’ny lafiny, satria kely araka ny tokony ho izy izy ireny, satria ao anatin’ny faritra elastika-plastika ny enta-mavesatra azo ekena amin’ny tany, dia azo raisina fa ny kajy ny fihenam-batana dia atao miorina amin’ny fitsapana ny fivontosana amin’ny edometra, miaraka amin’ny santionany tsy voakorontana nalaina teo amin’ny faritra misy ny teboka dinihina ao amin’ny tany, izay amaritana amin’io fitsapana io ny modilin’ny fivontosana amin’ny tany Ms.
Araka ny lalàn’i Hooke dia manana isika
Δ_s_ = pz/Ms,
izay ny Δ_s_ dia ny fipetrahana manokana, isaky ny hatevin’ny sosona, pz ny adin-tsaina amin’ny halalina z ao anaty tany vokatry ny enta-mavesatra fanampiny.
Raha atao fa ampy kely ny hatevin’ny sosona dz, mba hahafahana mandray pz sy Ms ho tsy miova, dia ho
Δ_s dz_ = pz/Ms dz.
Ny fitombenana manontolo amin’ny sosona manana hatevina H dia ho
Raha toa ka tsy miova ny pZ sy ny MS ho an’ny sosona manana hatevina H, dia ho
s = pz/Ms · H.
Raha ny marina, pz sy Ms dia tsy maharitra ho an’ny sosona manana hatevina H1, fa raisina kosa ny sandany antonony amin’ny teboka M.
Ny modulus fanoheran’ny fanerena an’ny tany Ms dia faritana amin’ny alalan’ny laboratoara ho an’ny sosona tsirairay misaraka. Ho an’ny tany efa voakonsolida ara-dalàna, ny modulus Ms dia faritana avy amin’ny diagraman’ny compression voalohany, izay ny enta-mavesatra manontolo σ2 = pg + pz; σ1 = pg = Σ_γt,_ ny enta-mavesatra fanampiny Δ_σ_ = σ2 – σ1 = (pg + pz) – pg, ary ny sanda mifanaraka amin’ny fanerena havanana dia Δ_h2_/h sy Δ_h1_/h, ka
Na izany aza, raha tanimanga efa voaorina mialoha no resahina, dia avy amin’ny tabilao mampiseho ny famatrarana faharoa no famaritana ny môdilin’ny fihenjanana. Avy amin’ny ohatra ao amin’ny sary 2 dia manana ho an’ny:
Sary 2. Famaritana ny modulon’ny faneriterena ny tany mifototra amin’ny diagraman’ny famatrarana mifandraika
Avy amin’izany dia hita fa ho kely lavitra noho ny fidinan’ny tany nohamafisina ara-dalàna ny fidinan’ny tanimanga efa nohamafisina mialoha.
Ny fiantraikan’ny hamafin’ny fototra amin’ny fidinana
Na dia tsy misy aza amin’ny tena zava-misy ireo fototra tena elastika tanteraka, izay tsy miankina amin’ny fidinan’ny teboka iray ny fidinan’ny teboka manodidina, dia avahana amin’ny kajy ny fidinana ny fototra elastika sy ny fototra mafy.
Fototra elastika, izay iantsoana ireo fanariana vato sy nasiana nasyp, dia miteraka fipetrahana samihafa amin’ny teboka tsirairay rehefa misy enta-mavesatra mitovy. Noho izany, amin’ireo fototra ireo dia tsy kajiana amin’ny velarana voaentana iray manontolo ny fipetrahana, fa amin’ireo teboka tsirairay: ireo teboka zorony A, B, C ary D, ireo teboka afovoan’ny lafiny E, F, H ary J ary ny teboka afovoany G amin’ny velaran’ny mahitsizoro (sl. 3). Amin’ny enta-mavesatra mitovy, ny fipetrahana amin’ireo teboka B, C ary D dia mitovy amin’ny an’ny teboka A, ny fipetrahana amin’ny teboka H dia mitovy amin’ny an’ny teboka E, ary ny an’ny teboka J dia mitovy amin’ny an’ny teboka F ho an’ny tany manana firafitra mitovy.
Sary 3. Kajy ny fidinan’ny teboka tsirairay amin’ny velarana misy enta-mavesatra
Ho an’ny kajy ny fidinana eo ambanin’ny teboka G iray ao amin’ny velarana misy enta-mavesatra, dia zaraina ho zana-joro efatra ny mahitsizoro ABCD ary ny fidinan’i G dia azo toy ny fitambaran’ny fidinana ateraky ny tsirairay amin’ireo mahitsizoro voazarazara.
Ny fototra mafy dia tsy mipetraka toy ny fototra elastika, satria amin’izy ireo dia tsy azo atao ny fipetrahana amin’ny teboka tsirairay. Noho izany, ny fipetrahan’ny fototra mafy dia kajiana amin’ny ankapobeny, ary ny salan’isan’ny fipetrahana dia kajiana amin’ny fomba samihafa arakaraka ny haavon’ny hamafin’ny rafitra, satria ny fizaran’ny tsindry eo amin’ny faran’ny fototra dia miankina amin’ny hamafin’ny fototra.
Ho an’ny fototra henjana manana endrika efamira na mahitsizoro kely kokoa, izay a < 2_b_, dia kajiana ny fipetrahana sG an’ilay teboka afovoany G ary raisina ho fipetrahana ankapoben’ny fototra s = 3/4 sG. Ho an’ny fototra henjana manana endrika mahitsizoro lava na toy ny tsipika dia kajiana ny fipetrahana an’ilay teboka farany E, ny teboka afovoany G ary ny teboka M eo afovoan’ny elanelana eo amin’izy ireo, manaraka ny axe lava amin’ny faladian’ny fototra, dia raisina ny salan’isa.
Mihevitra i Van Hamme fa marina kokoa ny kajy ny fidinan’ny «teboka mampiavaka P», izay miorina amin’ny elanelana amin’ireo axe afovoany
avy amin’ireo axe afovoany. Araka an’i Van Hamme, ny fipetrahan’ny teboka voafaritra sasany amin’ny fototra dia tsy miankina amin’ny fomba fizaràn’ny adin-tsaina eo amin’ny faladian’ny fototra. Ho an’ireo teboka ireo dia azo kajiana ny fipetrahana raha heverina fa mitovy ny fizaràn’ny adin-tsaina eo amin’ny faladian’ny fototra. Ho an’ny faladian’ny fototra henjana, izay entanin’ny enta-mavesatra mitovy fa izay tsy mitovy ny fizaràn’ny adin-tsaina eo amin’ny faladiany ary mitombo mankany amin’ny sisin’ny faladia, na dia izany aza dia mitovy amin’ny fipetrahan’ny teboka mampiavaka P ny fipetrahan’ny faladian’ny fototra. Ny adin-tsaina amin’ny halaliny z ambanin’ny teboka mampiavaka P amin’ny velarana mahitsizoro manana halavana a, sakany b, entanin’ny enta-mavesatra mitovy p0 dia azo kajiana amin’ny alalan’ny tabilao 1 natontan’i Jelinek.
Ny adin-tsaina σzP amin’ny halalina z ambanin’ny teboka manokana P dia σzP = (σz/p0)·p0, izay p0 no enta-mavesatra fanampiny amin’ny tany.
Tabilao 1. Ny sanda σz/p ho an’ny adin-tsaina eo ambanin’ny teboka mampiavaka P arakaraka ny tahan’ny halaliny z amin’ny sakany b sy ny tahan’ny halavany a amin’ny sakany b amin’ny faladian-tany
Kajy ny fihenana amin’ny fototry ny fiovan’ny koefisienan’ny porosité ao amin’ny tany
Raha manamarika e0 ho koefisienan’ny porosité amin’ny santionany tsy voakorontana nalaina avy amin’ny soson-tany, ary ei ho koefisienan’ny porosité amin’ilay santionany ihany rehefa vita ny konsolidasiôna ao amin’ny edometra eo ambanin’ny enta-mavesatra σ1 (sary 4a), ny fihenan’ny habetsahan’ny tany tany am-boalohany eo ambanin’ny fiantraikan’ny enta-mavesatra Δ_σ_ dia mifanaraka amin’ny fihenan’ny porosité, izany hoe amin’ny koefisienan’ny porosité ao amin’ny tany
Δ_e_ = e0 – e1
Sary 4. Kajy ny fihenan’ny ambaratonga amin’ny fototry ny fiovan’ny koefisienan’ny porosité ao amin’ny tany
Ny habetsahan’ny santionan-tany voalohany dia
Ny fivontosana manokana Δ_s_, izany hoe ny fivontosana isaky ny singa habetsahan’ny tany 1+e0 dia
Δ_s_ =(e0–e1) / (1+e0)
Ny fidinan’ny sosona fototra manana hatevina dz dia araka ny sary 4b
Δ_s_ dz=(e0–e1) / (1+e0) dz
Ny fipetrahana amin’ny sosona misy hatevina H dia ho
Raha raisintsika fa ny p dia adin-tsaina amin’ny halalina z avy amin’ny lanjan’ny tany manokana, izay mifanaraka amin’ny enta-mavesatra σ0 ao amin’ny edometra, ny Δp dia adin-tsaina avy amin’ny enta-mavesatra fanampiny amin’ny tany noho ny trano, izay mifanaraka amin’ny fitombon’ny enta-mavesatra Δ_σ_ ao amin’ny edometra, ny p1 dia adin-tsaina manontolo eo ambanin’ny fiantran’ny lanjan’ny tany sy ny enta-mavesatra fanampiny izay mifanaraka amin’ny enta-mavesatra manontolo σ1 ao amin’ny edometra, dia afaka manoratra ny endrika voalohany amin’ny endrika
Raha marihina amin’ny A ny velaran’ny diagrama adin-tsaina avy amin’ny enta-mavesatra fanampiny amin’ny tany, A = Δ_pH_ (faritra voasivana ao amin’ny sary 4b), ka ny Δ_p_ dia ny adin-tsaina avy amin’ilay enta-mavesatra fanampiny eo afovoan’ny sosona
a=Δ_e_/Δ_p_, ny tahan’ny fahasamihafan’ny koefisienta porosity amin’ny adin-tsaina mifanaraka amin’ny enta-mavesatra fanampiny Vc = (1+e0)/a, dia azo soratana hoe
izany hoe s = A/Vc [cm]
Raha ahitana sosona maromaro ny tany, dia kajiana ny fidinana s ho an’ny sosona tsirairay; ny fitambaran’ny fidinan’ireo sosona tsirairay no manome ny fidinana manontolo Σ_s_.