Vatiny manampahaizana momba ny arisiva: ny lahatsoratra sy ny formulas scanned dia mitahiry kaonty teorika ara-tantara, fa tsy fandalinana ara-jeografika, tetikasa rindrina fitazonana, kajy ny fahamarinan-toerana, fanombanana ny rindrina efa misy, drafitra fitrandrahana na torolàlana famonoana. Ny fanerena ny tany sy ny rano dia miankina amin’ny tany manokana, stratification, compaction, drainage, rano ambanin’ny tany, jeometrika, hetsiky ny rindrina, entana fanampiny, fanala ary hetsika seismika. Ho an’ny tranga tena izy dia ilaina ny asa fanadihadiana, angon-drakitra momba ny laboratoara, ny fenitra manan-kery ary ny fisavana iraisan’ny injeniera geoteknika sy ara-drafitra nahazo alalana.
Ankehitriny, i Savo Kusić dia mifantoka amin’ny varavarankely hazo, varavarankely hazo-aluminium, varavarankely mahazatra, varavarana ary fangatahana teny nindramina. Ity lahatsoratra ity dia mijanona ho tahiry ara-tantara ary tsy maneho ny tolotra ara-jeografika, kajy na fananganana rindrina fihazonana.
Fanerena ny tany amin’ny rindrina fihazonana
Ny vesatry ny tany tohanan’ny rindrina fihazonana dia manindry azy, izay mirona hanosika azy handroso (aviavy 1a) na manosika azy (aviavy 1b). Ny halehiben’ny tsindrin’ny tany E dia miankina amin’ny lafin-javatra maro, anisan’izany ny toetra ara-batana manan-danja indrindra amin’ny tany, ny fiovan’ny rindrina, ny hamandoan’ny tany sy ny toetry ny rano, ny haavon’ny rindrina, ny enta-mavesatra ivelany ary ny hamafin’ny rindrina anatiny.
Sary 1 — hetsika fandikan-teny sy fihodinan’ny rindrina fihazonana.
fanerena ny tany mitsahatra
Raha mafy sy tsy azo hozongozonina ny rindrina fihazonana, dia antsoina hoe tsindrin’ny tany amin’ny fialan-tsasatra ny tsindry miasa eo aminy ary tondroin’ny E0. Izany indrindra no fanerena manjaka ao amin’ny tany tsy mikorontana amin’ny halalin’ny tsikaritra, eo ambanin’ny herin’ny lanjan’ny tany manokana ary mety ho ny fampidirana ireo sosona efa simba teo aloha. Ny tsindry amin’ny tany amin’ny fialan-tsasatra dia tsy fahita firy ary tsy misy afa-tsy amin’ny tranga sasany, toy ny amin’ny rindrina fihazonana miorina amin’ny vatolampy mafy, avy eo amin’ny profil mihidy amin’ny tonelina sy fantsona, ary miaraka amin’ny docks goavana, izay tsy mihetsika tanteraka (sary 1).2).
Sary2- fanerena ny tany eo amin’ny seranana lehibe.
Tosi-tany mavitrika
Raha mandroso na mihodinkodina manodidina ny tondro tongotra A ny rindrina mpanohana eo ambanin’ny hetsika fanerena E, na teboka ambany kokoa, izay tranga mahazatra amin’ny tany azo ovaina, afa-tsy ireo rafitra mihidy sy goavambe voalaza etsy ambony, dia mihamitombo ny vesatry ny tany ao ambadiky ny rindrina. Raha lehibe ny fihetsehan’ny rindrina, dia tapaka ny ampahany amin’ny tany ao ambadiky ny rindrina, ny prisma ABCA, ary mikoriana midina amin’ny sliding surface AC (aviavy.2). Ny fanerena ataon’ny prisma sliding amin’ny rindrina fihazonana dia antsoina hoe fanerena tany mavitrika ary tondroin’ny Ea. Ity tsindry ity dia ambany lavitra noho ny tsindry amin’ny fialan-tsasatra, eo ho eo0,5ny0,7_E0_. Noho ny fikorianan’ny prisma tany ABCA, dia mihetsiketsika ny adin’ny hety τ eo amin’ny toeran’ny sliding AC miforona, izay manohitra ny fisosana ary mampihena ny tsindry amin’ny tany. Amin’ny fotoana manomboka mikisaka ny prisma ABCA dia mahatratra ny sandany ambony indrindra ny tsindrin-tsofina τ, izay midika fa amin’izay fotoana izay dia kely indrindra ny sandan’ny tsindrin-tany mavitrika E. Noho izany, Ea no sandan’ny fetra ambany indrindra amin’ny tsindry amin’ny tany.
Fitsapana nataon’i Terzaghi momba ny tsindrin’ny tany amin’ny fasika amin’ny rindrina avo h=1,50 mdia nampiseho fa mba hahatratrarana ny sandan’ny fetra ambany indrindra amin’ny tsindry amin’ny tany mavitrika Ea, ny fifindran’ny rindrina mitsivalana amin’ny rindrina Δl amin’ny5/10.000haavon’ny rindrina na fihodinan’ny tampon’ny rindrina Δl ny1/5.000_h_ manodidina ny tongotra A.
Fanerena ny tany passive
Raha manindry ny rindrina avy any ivelany mankany amin’ny atin’ny tany isika (sary 3), dia hihemotra ny rindrina ary hifamatotra ny tany. Rehefa mahatratra Δl ny hetsiky ny rindrina dia hisaraka amin’ny tany ny prisma tany ABCA, izay atosiky ny sliding surface AC eo ambanin’ny hetsika fanampiny ataon’ny hery ivelany. Ny fanoherana omen’ny tany amin’ny fihetsiky ny hery ivelany amin’ny fotoana fisarahan’ny prisma ABCA dia tsindrin’ny tany passive Ep. Io no sanda faran’izay ambony indrindra azon’ny tsindrin’ny tany.
Ny tsindrin’ny tany amin’ny fialan-tsasatra dia faritana amin’ny alalan’ny andrana, raha azo faritana amin’ny alalan’ny kajy ny fanerena ny tany mazoto sy mandeha, amin’ny fampiasana fomba famakafakana na sary, ary mifototra amin’ny fahalalana ny toetra ara-batana amin’ny tany, izay mazàna no faritana amin’ny alalan’ny laboratoara.
Figure 3 — tsindrin-tany mandalo sy prisma sliding.
Zava-dehibe ho an’ny fampiharana: ny toe-javatra mavitrika, mandeha sy tsy miasa dia tsy voafantina amin’ny anaran’ny rafitra ihany. Tsy maintsy aseho ny fihetsehan’ny rindrina azo ekena, ny adin-tsaina mahomby, ny toetry ny tatatra na tsy misy rano, ny haavon’ny rano sy ny fiovan’ny tany, ny enta-mavesatra fanampiny ary ny mety hisian’ny fahaverezan’ny tany eo anoloan’ny rindrina. Ny safidy diso amin’ny toetry ny fanerena dia mety hampidi-doza ny tsy fitoniana amin’ny fikosoham-bary, fanodikodinana, fahazakana ny tany ary ny tanjaky ny rindrina.
Famaritana ny coefficient ny tsindrin-tsakafo K0
Raha toa ka tratran’ny fanerena static ny rindrina fihazonana, dia tokony horaisina ny fanerena static E0, izay lehibe kokoa noho ny fanerena ny tany mavitrika, ho an’ny refin’ny rindrina fihazonana. Ny habeny dia eo anelanelan’ny tsindrin’ny tany mavitrika sy mandeha, miankina amin’ny karazana tany sy ny fametahana azy.
Eo amin’ny halaliny t ambanin’ny tany, ny tsindry mitsangana avy amin’ny lanjan’ny tany dia σt = γ·t. Raha tsy misy ny mety hisian’ny fanitarana an-tsisin’ny tany, ny tsindry marindrano σh = γ·t·K0, izay misy K0 = σh/σt.
K0 dia ny fanerena miala sasatra. Ny coefficient ny fanerena fitsaharana dia azo faritana amin’ny alalan’ny fitsapana triaxial amin’ny fomba manaraka.
Santionany amin’ny tany tsy mikorontana nalaina avy amin’ny halalin’ny fanerena miala sasatra dia apetraka ao amin’ny fitaovana triaxial, izay ny fanerena lateral σ3 amin’ny fampiharana ny enta-mavesatra mitsangana σ1 dia amboarina mba tsy hisian’ny deformation lateral amin’ny santionany, i.e. Ny soatoavin’ny voltase mahomby σ’1 sy σ’3 dia ampiharina amin’ny kisary σ’1 – σ’3 (sary 4_) ary ny tsipika mahitsy amin’ny tangent amin’ny diagrama ny sanda K0 = σ’3/σ’1.
sary 4 — famaritana ny coefficient K__0 ny fanerena miala sasatra amin’ny fitsapana triaxial.
Araka ny voalazan’i Petermann, ny tombam-bidin’ny fanerena fanerena miala sasatra dia
ho an’ny fasika voaporitra K0 = 0,40 – 0,45
ho an’ny fasika K0 = 0,45 – 0,50
ho tanimanga K0 = 0,60 – 0,75
Sanda laboratoara: Mijanona ho ampahany amin’ny lahatsoratra tany am-boalohany ny salan’isa eo ambany, fa tsy mahasolo ny santionany fitiliana, ny maodely ara-jeolojika ary ny sandan’ny famolavolana. Ny fanamarihana OCR momba ny formulas, subscripts ary apostrophes dia tsy maintsy jerena amin’ny loharano manan-kery alohan’ny hanaovana kajy.
Fomba hamaritana ny tsindrin’ny tany mavitrika — ny teorian’i Coulomb
Coulomb dia namoaka voalohany ny teoria momba ny tsindry amin’ny tany (1770. taona), mifototra amin’ny traikefa eny an-kianja. Nojereny ny tamboho nihazona ny tany malalaka. Tamin’ny fotoana iray dia nesoriny ny tamboho, izay nirodana ny vesatry ny tany tamin’ny tany mihodinkodina AC, mitongilana amin’ny zoro a miaraka amin’ny marindrano (aviavy.5). Ny lanjan’ny W an’ny prisma sliding earth ABC, voafehin’ny surface BC, ny surface sliding AC ary ny rindrin’ny AB, dia miara-miasa amin’ny rindrina fihazonana sy eo amin’ny sliding surface. Ny halehiben’ny tsindry amin’ny tany Ea dia nofaritan’i Coulomb amin’ireto vinavina roa manaraka ireto:
-
fa ny sliding surface dia tena surface;
-
fa ny hery telo miasa: ny lanjan’ny prisma mitongilana W, ny fanoherana ny rindrina manohana Ea ary ny fanoherana ny frictional Q eo amin’ny sliding surface AC dia mifamatotra amin’ny teboka iray, izay midika fa mikatona ny fiaramanidina. Araka io fiheverana io, amin’ny toetry ny equilibrium fetra ny lanja W dia nofoanana miaraka amin’ny fanoherana ny rindrina manohana Ea sy ny fanoherana Q miaraka amin’ny sliding surface.
Sary5- famaritana ny tsindry tany mavitrika araka ny teorian’i Coulomb.
Tsy mifanaraka amin’ny zava-misy ireo vinavina teo aloha. Ny sliding surface dia tsy mahitsy fa miolakolaka. Ny fihaonan’ny hery telo miasa dia tsy misy afa-tsy amin’ny tranga iray, rehefa mitsivalana ny velaran’ny tany ao ambadiky ny rindrina, ny rindrina anatiny dia mitsangana ary ny fitarihan’ny hery Ea dia mitsivalana, raha tsy misy izany amin’ny tranga hafa. Na izany aza, na dia eo aza ireo fiviliana ireo, ny famaritana ny tsindry amin’ny tany mavitrika dia mbola mifototra amin’ny teoria Coulomb, satria voaporofo fa azo ampiasaina amin’ny tranga maro.
Mba hamaritana ny tsindry tany mavitrika Ea Coulomb dia nihevitra fa noho ny fiantraikan’ny lanjan’ny vesatry ny tany W dia nisy ny fihetsehan’ny rindrina manohana sy ny fiforonan’ny prisma ABC ny tsindry tany mavitrika. Raha heverina fa ny fanoherana anatiny amin’ny tany dia tsy misy afa-tsy friction. Ny Coulomb dia mamadika ny lanja W ho singa roa, ny iray mitodika amin’ny herin’ny tsindry amin’ny tany mavitrika Ea, ny iray mankany amin’ny lalan’ny fanoherana frictional vokatry ny Q manaraka ny sliding surface (aviavy.5b). Amin’ny fanaovana izany, Coulomb dia mihevitra fa ny singa dia miasa amin’ny zoro ny fikitihana anatiny miaraka amin’ny mahazatra amin’ny sliding surface AC, ary ny singa Ea dia miasa amin’ny zoro fiviliana δ miaraka amin’ny normal amin’ny rindrina anatiny AB. Ny hery W dia faritana amin’ny fitarihana, ny habeny ary ny fitarihana.
Ho an’ny faritra mihetsiketsika nomena amin’ny zoro α miaraka amin’ny horizontaly, ny hery W dia azo avy amin’ny velaran’ny tany ABC ny halavany1,0 mperpendicular amin’ny planina sy ny lanjan’ny tany γ, W=AΔABC x1,00x γ. Ny hery Ea sy Q dia fantatra amin’ny fitarihana. Miorina amin’ny drafitry ny hery (Fig.5b) ary ny theorem sine izay ananantsika:
sary 6 — tranga fifanenjehana amin’ny hery miasa amin’ny fotoana iray.
Io endrika io dia marina raha tsy rehefa mitsivalana ny terrain (v=0), mitsangana ny rindrina anatiny (θ=0) ary mitsivalana ny lalana Ea (δ=0) ig.e. 6).
Ho an’ity tranga manokana antsoina hoe Rankin ity dia manana:
Ny lanja W amin’ity tranga ity dia W = 0.5·γ·h_2/tg_α, izay γ ny lanjan’ny tany.
Raha ampidirintsika ao anatin’ny equation ho an’ny Ea ny sanda teo aloha, dia mahazo:
Ny equation teo aloha dia manondro velarana AC tsy misy dikany. Na izany aza, ilaina ny mamaritra ny hery Ea ho an’ny sliding critique, izany hoe ilay iray izay mety hitranga indrindra. Io no velarana manome ny sanda ambony indrindra amin’ny fanerena ny tany mavitrika max Ea.
Ho an’ny haavon’ny rindrina iray H ary ny zoro tsy tapaka amin’ny fikomiana anatiny ϕ, ny sandan’ny tsindry amin’ny tany mavitrika dia miovaova amin’ny zorony fitongilanana α amin’ny sliding surface mankany amin’ny horizontaly. Ny sanda max Ea dia ho azo raha manavaka ny Ea amin’ny α isika ary mametraka ny différence ho aotra:
Tsy fikajiana ny formula: Mety misy equation tsy hay vakiana, indices, zoro ary famantarana ny equations voasokajy. Tsy adika ao amin’ny tetikasa izy ireo raha tsy ampitahaina amin’ny loharanon-kevitra azo itokisana, ny fanaraha-maso ireo singa, ny vinavinan’ny modely ary ny fanaraha-maso tsy miankina amin’ny vokatra. Ny kajy dia tsy maintsy ahitana ny rano, ny tatatra, ny enta-mavesatra eo amin’ny satroboninahitry ny rindrina, ny horohoron-tany ary ny tranga rehetra mifandraika amin’izany.
Famaritana ny zoro ϕ sy δ
Ny zoro amin’ny fikorontanana anatiny ϕ dia voafaritra ao amin’ny laboratoara. Ny habeny dia miankina amin’ny karazan-tany, ny hamandoana ary ny famadihana. Ho an’ny karazana tany sasany, ny sandan’ny zoro ϕ matetika dia ao anatin’ny fetra omena ao amin’ny tabilao 1.
Tabilao 1 — tombam-bidin’ny zoro fikomiana anatiny ϕ ho an’ny karazana tany sasany.
Miankina amin’ny fiovaovan’ny rindrina sy ny tany ao ambadika ary ny hamafin’ny rindrina anatiny ny zorony fiviliana δ ny hery Ea manomboka amin’ny ara-dalàna mankany amin’ny rindrina anatiny. Raha lehibe kokoa noho ny fipetrahan’ny rindrina ny fipetrahan’ny tany, izay tranga mahazatra indrindra, dia tsara ny zoro δ, ny fifanolanana eo amin’ny rindrina sy ny tany dia miasa miakatra. Raha lehibe noho ny fipetrahan’ny tany ny fipetrahan’ny rindrina, izay toe-javatra miavaka, dia ratsy ny zoro δ, ny fifanolanana eo amin’ny rindrina sy ny tany dia mihetsika midina. Ny soatoavina mametra ny zoro δ dia ho an’ny rindrina malama tanteraka δ=0, ho an’ny δ=ϕ tanteraka. Amin’ny ankapobeny, δ=2/3_ϕ_ dia raisina, miaraka amin’ny zava-misy fa ny tany amin’ny rindrina dia voaaro tanteraka amin’ny fandotoana mafy. Raha tratran’ny horohoron-tany mafy ny tany ambadiky ny rindrina, dia δ=ϕ/2 no raisina, ary raha mando be δ=0.
Soatoavina famolavolana ny zoro: tsy mihatra mivantana amin’ny toerana voafaritra ny soatoavina tabilao sy famaritana ϕ sy δ. Ny safidy ny masontsivana dia tsy maintsy mifanaraka amin’ny karazana sy ny toetry ny tany, ny fomba fametrahana sy ny compaction, drainage, ny andrandraina hetsika ny rindrina, ny hamafin’ny fifandraisana ary ny fomba fiasa mifandraika amin’izany.
Fizarana tsindrin-tany ao ambadiky ny rindrina sy teboka fanafihana hery Ea
sary 7 — fitsinjarana ny tsindry amin’ny tany mandritra ny fihodinan’ny rindrina fihazonana manodidina ny teboka A.
Miankina amin’ny fiovaovan’ny rindrina fihazonana, ny endrik’ilay tany ambadiky ny rindrina ary ny endrik’ilay rindrina anatiny ny fizarana ny tsindrin’ny tany eo amin’ny rindrina anatiny.
Miankina amin’ny fizarazaran’ny tsindry amin’ny rindrina anatiny sy ny bikany ny teboka manafika ny fanerena ny tany mavitrika Ea. Izy io dia eo amin’ny haavon’ny ivon’ny sinton’ny velaran’ny kisary fanerena.
Coulomb dia nanaiky fa ny tsindrin’ny tany ao ambadiky ny rindrina dia mitombo tsikelikely miaraka amin’ny halaliny, toy ny amin’ny rano, ilay antsoina hoe. fizarana hydrostatika ny tsindrin-tany (sary 7). Na izany aza, ny fitsinjarana tsindry hydrostatika dia tsy misy afa-tsy rehefa mihodina manodidina ny tongotra A ny rindrina na eo amin’ny teboka ambany, fa amin’ny tranga hafa rehetra dia miala amin’izany.
Raha mihodina manodidina ny teboka A ny rindrina fihazonana, na ny teboka ambany iray, dia midina midina ny tany (sary 7a), nefa tsy misy manosika mankany amin’ny ati-tany. Amin’ity tranga ity, ny fisosan’ny tany dia miseho eo amin’ny tampon’ny fanoherana kely indrindra M1C1, M2C2… mifanitsy amin’ny sliding surface AC, izay mitranga rehefa lehibe ny fihodinan’ny rindrina. ABCA.
Noho izany, amin’ity tranga ity, ny tsindry dia mihamitombo tsikelikely amin’ny halaliny, izany hoe ny fizarana tsindry amin’ny tany dia araka ny hydrostatic Coulomb. Ny kisary tsindry amin’ny tany mavitrika dia azo mifototra amin’ny fahalalana ny hery Ea sy ny haavon’ny rindrina h, satria ny hery Ea dia mitovy amin’ny faritry ny sarin’ny tsindry abc (sary.7b):
Ea=x·h/2, avy aiza x=2Ea/h,
izany hoe satria Ea = ½ γh2Ka, x = γhKa.
_Sary8- fizarana ny tsindrin-tany rehefa mihodina manodidina ny tampony B na ny teboka L.
Raha mihodina manodidina ny tampon’ny rindrina ny rindrina manohana B na teboka ambony kokoa L (aviavy.8a), misy fanosehana eo amin’ny tapany ambony mankany amin’ny ati-tany, izay atosiky ny tany miakatra miakatra amin’ny tampon’ny fanoherana kely indrindra M1C1, M2C2…
Amin’ny fihodinana lehibe amin’ny rindrina, dia miforona ny sliding surface AC, izay miaraka amin’ny prisma sliding midina midina mandritra ny extrusion. Noho ny fanosehana ny tany amin’ny tapany ambony dia misy tsindrin-tany mipoitra, izay ambony lavitra noho ny an’ny mavitrika, ary ao amin’io faritra io ny kisarisary fanerena bd mifanitsy amin’ny tsindrim-peo Ep (sary 8b). Satria miankina amin’ny haben’ny prisma tany ABCA ny totalin’ny tsindrin’ny tany Ea ary mitovy amin’ny velarana telozoro amin’ny kisarisary fanerena abe, dia hihena io kisary io amin’ny fizotry ny lalany, mandra-pahatongany ho mitovy amin’ny velarana telozoro abe. Ny tena kisarisary fanerena amin’ity tranga ity dia curvilinear bc, izay tsy azo faritana ara-matematika. Na izany aza, ny ivon’ny sinton’ny S amin’ny endrik’ilay kisary ac dia eo ambonin’ny ivon’ny sinton’ny endrik’ilay kisary telozoro, izay tsy dia tsara loatra amin’ny fahamarinan’ny rindrina fihazonana, satria ambony ny teboka fanafihana ny hery Ea. Araka ny voalazan’i Terzaghi, dia eo amin’ny antsasaky ny haavon’ny rindrina manohana azy no misy azy.
Raha ahetsiketsika amin’ny dikanteny ny rindrina manohana (sary 9a), dia mihena ny tsindry alohan’ny hetsika amin’ny tsindry amin’ny tany ao amin’ny toetry ny fialan-tsasatra E0, ka tsy miseho ny surface misy fanoherana ambany kokoa, fa rehefa mihetsiketsika tsara ny rindrina, dia miforona eo ambonin’ny tany ny m_BCA. mitsambikina midina. Koa satria ny fitambaran’ny tsindry dia mitovy amin’ny faritra telozoro amin’ny kisary fanerena abe (sary 9b), dia hihena ny kisary fanerena amin’ny fizotry ny fizotry ny dingana manaraka. Ny kisarisary fanerena tena izy dia ny tsipika miolakolaka ac, izay tsy azo faritana ara-matematika. Araka ny voalazan’i Terzaghi, ny ivon’ny sinton’ny S dia eo amin’ny haavony 0,40 – 0,45_h_.
Sary 9 — fitsinjaran’ny tsindry amin’ny tany mandritra ny fihetsehan’ny fandikana ny rindrina fihazonana mandroso.
Raha jerena ny fomba hamaritana ny tsindry amin’ny tany ho sanda faran’izay ambony, ny lehibe indrindra ho an’ny mavitrika ary ny kely indrindra ho an’ny passive, ny teôlôjian’i Coulomb dia heverina ho fomba faran’izay mafy hamaritana ny tsindry amin’ny tany.
Fanamarihana ara-teknika farany: Miankina amin’ny tena fomba fikorontanan’ny rafitra ny fizarana sy ny toerana fanerena. Ho fanampin’ny fanerena ny tany, ny drainage sy ny fanerena hydrostatic, ny fahamarinan-toerana maneran-tany sy ny anatiny, ny sliding, ny fifindran’ny tany, ny toeran’ny tany sy ny fametrahana, ny tanjaky ny rindrina sy ny fototra, ny erosiation, ny fanariana, ny dingana fitrandrahana ary ny fahamarinan-toerana vonjimaika. Ny toetry ny rindrina efa misy izay mampiseho fihetsika, triatra, mibontsina na tsy voafehy ny rano dia mitaky fanombanana matihanina avy hatrany.