Fanamarihana manam-pahaizana manan-danja: Ity lahatsoratra ity dia fanadihadiana momba ny fanabeazana ary tsy fandalinana ara-jeografika, fenitry ny laboratoara manan-kery, kajy fototra na boky fampianarana. Ny teny tany am-boalohany, ny fomba fiasa, ny singa fandrefesana, ny soatoavina, ny fanasokajiana ary ny fanondroana ny “fitsipikantsika” dia nafindra tsy nisy fanamarinana ny fanarahana ireo fenitra sy fitsipika manan-kery. Ny fitiliana ny tany, ny fisafidianana ny fomba, ny fandikana ny valiny ary ny fanapahan-kevitra momba ny famolavolana dia tsy maintsy ataon’ny manam-pahaizana momba ny geoteknika nahazo alalana sy ny laboratoara mety amin’ny zavatra sy toerana iray manokana.
Ny lohahevitra momba ny fahapotehan’ny tany dia tsy ao anatin’ny tolotra ampahibemaso vaovaon’ny Savo Kusić. Ny fifantohana amin’ny famokarana ankehitriny dia misy varavarankely hazo, varavarankely vita amin’ny hazo-aluminium ary varavarana namboarina. Ho an’ny tetikasa varavarankely na varavarana manokana dia azonao atao ny mandefa fangatahana quotation.
Fototry ny fitiliana oedometer
Ny hamafin’ny tany dia faritana amin’ny alalan’ny andrana fanerena miaraka amin’ny fisakanana ny fanitarana lateral, izay antsoina koa hoe andrana oedometer na andrana fanamafisana.
Ny fitsapana dia atao amin’ny santionany tsy mikorontana, ary amin’ny toe-javatra sasany misy santionany. Amin’ny tranga voalohany, ny santionan’ny fitsapana dia alaina amin’ny alàlan’ny fanindriana ny peratra metaly ho santionany lehibe kokoa tsy mikorontana, izay ampidirina ao amin’ny fitaovana miaraka amin’ny peratra rehefa avy nesorina ny santionany be loatra ary nampitony ny sisin-tany amin’ny sisin’ny cylinder. Amin’ny tranga faharoa, ny peratra dia feno santionany amin’ny toetry ny tsy fitoviana eo amin’ny teboka famokarana ary amin’izany toe-javatra izany dia ampidirina ao amin’ny oedometer.
Ny fitsapana dia atao amin’ny alàlan’ny fitaovana izay naorin’i Terzaghi voalohany ary antsoina hoe Oedometer. Amin’izao fotoana izao dia misy fanamboarana maro isan-karazany amin’ity fitaovana ity, saingy mifototra amin’ny foto-kevitra iray ihany izy ireo, manandrana ny fanerena ny santionan’ny tany eo ambanin’ny enta-mavesatra miaraka amin’ny fanitarana lateral.
Oedometer: famaritana fitaovana
Fig. 1. Odometer
Oedometera dia misy cylinder metaly izay misy ny santionany eo anelanelan’ny vato sivana roa (sary 1). Ny santionany dia ampidirina amin’ny fitaovana ao anaty peratra metaly misy savaivony 7-10 cm ary 1-4 cm ny haavony. Ny entana P dia afindra amin’ny santionany amin’ny alalan’ny vato sivana ambony. Eo ambanin’ny vato sivana ambany dia misy fantsona ao amin’ny faran’ny cylinder ho an’ny fanondrahana rano avy amin’ny santionany mankany amin’ny fantsona kapila, ary koa ho an’ny famatsian-drano. Satria ny famatrarana ny santionany dia atao amin’ny fandaniana ny pores, satria ny poti-tany mafy sy ny rano ao amin’ny pores dia saika tsy azo ovaina, dia ilaina ny miantoka fa ny rano dia mivoaka avy amin’ny santionany mandritra ny fitsapana, izay azo atao amin’ny alalan’ny vato sivana, fantsona ary fantsona capillary.
Eo amin’ny ilany havia amin’ny fitaovana dia misy fantsona famatsian-drano misy paompy eo anoloan’ny cylinder, raha eo amin’ny ilany havanana kosa ny fantsona capillary, misy paompy ao ambadiky ny cylinder. Ny fantsona capillary koa dia ampiasaina hamaritana ny coefficient permeability ny tany k.
Fitsapana
Rehefa napetraka ao amin’ny cylinder ny santionany ary tafangona ny fitaovana, akatony ny paompy havia, ny famatsian-drano, ary sokafy ny paompy havanana, mba hidiran’ny rano ao amin’ny fantsona kapila. Avy eo dia manatona ny enta-mavesatra ny santionany, izay ampiharina tsikelikely. Matetika ireto entana manaraka ireto no ampiharina:0,50;1,00;2,00;4,00;6,00kp/cm2ary mihoatra ny enta-mavesatry ny tany andrasana ao ambanin’ny trano, amin’ny ankapobeny hatramin’ny10kp/cm2, ary miaraka amin’ny tohodrano dia mety ho bebe kokoa izany20kp/cm2. Isaky ny ambaratonga enta-mavesatra, amin’ny fotoana fampiharana azy, dia atomboka ny famantaranandro iray ary amin’ny elanelan’ny fotoana sasany15“,30“,1’,2’,5’,15’,45’,2h5h24h, avy eo mandroso24h, mandra-pahatongan’ny fanamafisana ny santionany eo ambanin’io haavon’ny enta-mavesatra io, dia vakiana eo amin’ny fampitahana ny fipetrahana mifanaraka amin’izany amin’ny arivo milimetatra ary voarakitra an-tsoratra. Ny fanamafisana dia heverina ho tratra raha toa ka Δh ≤ ny fametrahana ny santionany.0,02 mmho an’ny fotoanan’ny24ora. Rehefa vita ny fanamafisana, dia ampiharina ny enta-mavesatra manaraka ary averina amin’ny fomba mitovy ny fomba rehetra ary toy izany hatrany mandra-pahatongan’ny enta-mavesatra farany.
Ny fitsapana fanamafisana miaraka amin’ny fanitarana lateral voasakana dia atao miaraka amin’ny fandefasana sy fampidinana, mba hamaritana ny toetra elastika amin’ny tany. Rehefa avy nampiditra ny santionany amin’ny ambaratonga iray isika, dia mamoaka azy miaraka amin’ny tsikelikely mitovy amin’ny nampidirantsika azy. Ny fanampiana dia matetika atao aorian’izay2,0kp/cm2,4,0kp/cm2SY6,0kp/cm2.
Toy ny fitsipika, ny fitsapana dia atao amin’ny santionany ao anaty rano, izay atao amin’ny fantsona fitaratra havia amin’ny haavon’ny ambonin’ny santionany ao amin’ny fitaovana. Ny fitsapana ny compressibility ny santionany eo anatrehan’ny rano dia natao noho izany antony izany, satria ny fitsapana dia maharitra ela ary ny santionany maina nandritra izany fotoana izany, ka ny compressibility ny santionany dia ho ambany noho ny tena compressibility ny tany amin’ny hamandoana voajanahary. Fanampin’izany, mety ho ambony noho ny tamin’ny fotoana nanaovana santionany ny hamandoan’ny tany voajanahary, indrindra rehefa miakatra ny haavon’ny rano, izay mety hiteraka fivilian-tany lehibe amin’ny tena compressibilité ny tany mandritra ny fotoanan’ny haavon’ny rano.
Ny valim-panadinana dia ampiharina amin’ny karazana kisary telo, dia ny sarin’ny famandrihan-toerana, ny sarin’ny fiovan’ny porosity ary ny kisary fametrahan’ny fotoana.
diagrama famatrarana relative
Ity kisary ity dia azo rehefa mihatra amin’ny santionany ny fanerena ara-dalàna amin’ny santionany amin’ny axe abscissa σ = P/A, izay P dia ny enta-mavesatra miasa amin’ny santionany amin’ny alalan’ny vato sivana ambony amin’ny kp/cm2, A dia ny faritra cross-sectional ny santionany, ary ny axis eo amin’ny appaordinate eo amin’ny apparatus. Δh/h izay Δh dia ny fametrahana ny santionany eo ambanin’ny enta-mavesatra Δσ mandritra ny fanamafisana, h ny haavon’ny santionany alohan’ny hampidirana (sary 2).
Fig. 2. Diagrama fanerena mifandray
Mandritra ny fametahana, dia azo ny sary fanerena voalohany a.
Mandritra ny fampidinana entana, raha azo atao ny misotro rano tsy voasakana, ka mijanona ao anaty rano ny santionany mandritra ny fampidinana, dia miverina amin’ny toetrany voalohany izy, izany hoe mivonto. Na izany aza, ny santionany dia tsy miverina amin’ny toerany voalohany, izay midika fa nandalo plastika (maharitra) deformation ankoatra ny elastika. Noho izany, amin’ity tranga ity, ny kisary mamontsina b dia azo mandritra ny fampidinana entana. Na izany aza, raha natao ny fitsapana tsy nahazo rano, fa tsy kisarisary mamontsina, ilay antsoina hoe diagram de elasticité.
Raha ampidirina indray ny santionany aorian’ny fampidinana dia azo ny kisarisary fanerena faharoa c. Ny kisary fivontosana sy ny kisarisary fanerena faharoa c dia mamolavola hysteresis eo anelanelan’izy ireo. Ao amin’ny tanimanga, ny tadivavarana hysteresis dia manan-danja ary noho izany ny deformation eo amin’ny faritry ny fivontosana sy ny famoretana faharoa (sary b sy c) dia tsy heverina ho elastika, fa azo averina, satria tsy mifanaraka amin’ny enta-mavesatra araka ny lalàn’i Hooke. Ny fiovana eo amin’ny faritry ny fanerena voalohany (sary a) amin’ny faritra tsy miverina dia maharitra (tsy azo ovaina).
Module fanerena ny tany
Avy amin’ny kisarisary momba ny famatrarana relative, dia mahazo araka ny lalàn’i Hooke isika mitovy amin’ny modulus elasticité an’i Jung E ho an’ny akora elastika, ny modulus compressibility amin’ny tany Ms
Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
izay Δσ no fiakarana enta-mavesatra, Δh/h dia ny famatrarana mifanandrify mifanandrify aminy, izay nalaina tamin’ny diagrama fanerena voalohany a (sary 2).
Ny modulus compressibility amin’ny tany Ms dia tsy mitovy amin’ny modulus elasticité E amin’ny akora elastika iray, satria Ms dia tsy miova ho an’ny fitaovana iray ihany fa miovaova sy mitombo miaraka amin’ny entana mahazatra σ. Noho izany, ny sanda manokana iray amin’ny modulus compressibility Ms dia tsy azo omena afa-tsy amin’ny elanelana tery iray amin’ny vesatry ny tany mahazatra Δσ. Raha ambony ny sandan’ny module Ms, dia ambany kokoa ny compressibility ny tany ary ny mifamadika amin’izany. Araka ny fitsipika fototra ananantsika, ireto fepetra manaraka ireto ho an’ny modulus compressibility amin’ny tany amin’ny toetra voajanahary dia raisina:
Ny fanasokajiana etsy ambany dia entin’ny lahatsoratra tany am-boalohany, ao anatin’izany ny elanelana miverimberina 100-400 kp/cm2. Tsy nojerena na nampifanarahana tamin’ny didy amam-pitsipika ankehitriny.
Ms = 0 - 20 kp/cm2 tany tena azo tsindriana
Ms = 20 - 50 kp/cm2 tany tena azo tsindriana
Ms = 50 - 100 kp/cm2 tany antonony compressible
Ms = 100 - 400 kp/cm2 tany tsy dia azo tsindriana
Ms = 100 - 400 kp/cm2 tany somary mihozongozona
Ms = 400 - 1000 kp/cm2 tany somary mihozongozona
Ms > 1000 kp/cm2 tany tena iva.
Module elasticité tany
Toy izany koa, mahazo ny modulus ny elasticité ny tany E:
E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
izay ny fisondrotry ny fanerena Δh/h dia alaina avy amin’ny kisarisary elasticité ny tany ho an’ny fiakaran’ny tsindry ara-dalàna mifanaraka amin’izany Δσ.
Tany mivondrona ara-dalàna sy be loatra
Fig. 3. Diagram ny fiovaovan’ny coefficient porosité amin’ny santionan’ny tany mikorontana
Raha manao fitiliana oedometera miaraka amin’ny santionany voahelingelina isika, izay nampidirintsika tao amin’ny fitaovana amin’ny teboka famokarana, ary mamolavola ny valin’ny fitsapana amin’ny kisary momba ny fiovan’ny porosity coefficient e miankina amin’ny tsindry σ (sary 3 dia maneho ny fikorianan’ny consolidation) 1 ho an’ny entana voalohany, 2 ho an’ny fampidinana entana, 3 ho an’ny entana faharoa hatramin’ny fetra a amin’ny fanitarana entana voalohany σa ary 4 mihoatra an’io fetra io.
Ny kisary fampidinana entana 2 sy ny kisary fanerena faharoa 3 dia mamorona tady hysteresis izay ao ambadiky ny diagrama 4 dia mitohy amin’ny fanitarana ny kisary 1, tsy misy fiatoana, toy ny hoe tsy misy fiatoana famerenana indray.
Fig. 4. Diagram ny fiovan’ny coefficient porosité amin’ny santionan’ny tany tsy mikorontana
Na izany aza, raha manao ny oedometera amin’ny fomba mitovy amin’ny teo aloha isika miaraka amin’ny santionany tsy mikorontana nalaina avy amin’ny halalin’ny tany (aviavy.4), kisary ho an’ny entana faharoa3dia hiseho amin’ny enta-mavesatra iray manokana σb vaky amin’ny teboka b, ary aorian’izay dia hitohy ny kisary4manana slope ambony kokoa. Nitranga izany fahatapahana izany satria ny tany nakana ny santionany dia ambanin’ny vesatra p=γt lehibe kokoa noho ny enta-mavesatry ny santionany σ ao amin’ny oedometer. Ny enta-mavesatra ambony p dia miainga avy amin’ny lanjan’ny soson-tany ambony efa misy ka hatrany amin’ny velaran’ny tany, izay antsointsika hoe tsindry amin’ny tany, na avy amin’ny enta-mavesatry ny sosona tany teo aloha entin’ny erosiation na avy amin’ny tany moraine na ranomandry, izay antsointsika hoe preload. Ny endriky ny fivondronana be loatra dia mampiavaka manokana ny tanimanga, izay manavaka ny tanimanga mitambatra ara-dalàna sy be loatra.
tanimanga mitambatra mahazatra
Ny tanimanga mivondrona mazàna dia any amin’ny halalin’ny tany ambany kokoa, izay tsy mbola nipoitra teo aloha. Ny santionany amin’ity tanimanga ity, fenoina ao amin’ny oedometer miaraka amin’ny enta-mavesatra lehibe kokoa noho ny lanjan’ny sosona “tsindrin-tany” ambony, dia mampiseho ny fikorianan’ny fanamafisana tsy tapaka, tsy misy fiatoana amin’ny kisary famatrarana havanana na amin’ny kisary fiovan’ny porosity coefficient. Ny fametrahana an’io tanimanga io eo ambanin’ny enta-mavesatry ny zavatra dia ara-dalàna, izany hoe eo ambanin’ny enta-mavesatra iray dia mihena ny fametrahana rehefa mandeha ny fotoana.
tanimanga tafahoatra
Ny tanimanga mivondrona be loatra dia ao anatin’ny halalin’ny lalina kokoa na efa niharan’ny fanerena mialoha. Ny santionany amin’ity tanimanga fenoina ao amin’ny oedometer miaraka amin’ny fanerena lehibe kokoa noho ny fanerena ny tany na ny preload dia mampiseho vakivaky eo amin’ny kisary famatrarana havanana na eo amin’ny kisary fiovan’ny porosity coefficient, ilay antsoina hoe. fracture géologique g, misy fiovana mahery vaika amin’ny lalana (sary.5a). Ny fametrahana an’io tanimanga io eo ambanin’ny rafitra dia kely noho ny enta-mavesatra eo ambanin’ny fanerena ny tany na preload σ1, fa lasa lehibe kokoa ho an’ny entana ambony σ1.
Raha tsy voafaritra mazava tsara ny fiatoana ara-jeolojika, dia tapa-kevitra izany amin’ny fampiasana tangents amin’ny diagram (sary.5b).
Sl.5. Diagram ny fiovan’ny coefficient porosité amin’ny tanimanga be loatra
Diagrama fametram-potoana
Ity kisary ity, izay antsoina koa hoe kisary fampivondronana, dia azo rehefa, isaky ny ambaratongan’ny famenoana ny santionany ao amin’ny oedometer, ny fotoana t amin’ny ora dia ampiharina amin’ny axe abscissa, ary ny fametrahana ao amin’ny mm mankany amin’ny axe ordinate (Fig.6a) na amin’ny % amin’ny totalin’ny ponenana (sary.6b).
Sl.6. Diagrama fandrindrana ny fotoana
Ny tany tsy mifatotra sy mifatotra dia samy hafa ny fitondran-tena eo ambanin’ny entana. Ny tany mivelatra, toy ny fasika, dia manana mason-koditra lehibe, izay ahintsana haingana ny rano eo ambanin’ny enta-mavesatra, mba hipetraka haingana ny tany, miaraka amin’ny fametrahana lehibe indrindra amin’ny fiandohan’ny enta-mavesatra ary tonga any amin’ny fametrahana farany amin’ny enta-mavesatra iray ao anatin’ny fotoana fohy. Ny tany miray tsikombakomba toy ny tanimanga dia manana mason-tsivana kely izay sarotra amin’ny rano amin’ny enta-mavesatra. Misy dingana roa ao anatin’ny dingan’ny fametahana ny tany. Amin’ny dingana voalohany, avy hatrany aorian’ny fampiharana ny enta-mavesatra amin’ny tany, satria tsy afaka mivoaka avy ao amin’ny pores ny rano, dia mitebiteby izy ary mandray ny enta-mavesatra rehetra. Ao amin’ny dingana faharoa, manomboka mipoitra eo ambanin’ny adin-tsainy manokana ny rano mason-tsivana noho ny enta-mavesatra, izay afindra tsikelikely amin’ny poti-tany mafy. Amin’ity dingana faharoa ity dia mitambatra ny poti-javatra ary mihena ny pores. Mitohy ny fizotry ny fampidinana mandra-pialan’ny rano fanerena avy amin’ny mason-koditra, izany hoe mandra-pitsahatra ny toetry ny rano ao amin’ny pores. Noho izany, ny fanamafisana ny tany dia olana voalohany amin’ny hydrodynamic, izay miankina amin’ny permeability ny tany sy ny porosity. Amin’ny tanimanga, izay ambany ny permeability, dia mety haharitra ela ny fizotry ny fanamafisana, ary ankoatra izany, ny tanàna dia mety ho lehibe kokoa noho ny porosity amin’ny ankapobeny noho ny fasika. Mifototra amin’ny andrana fampivondronana, azo atao kajy ny fandehan’ny fotoanan’ny fametraham-pialana mandritra ny faharetan’ny fanamafisana sy amin’ny dingana tsirairay.