Ny votoatin’ny manam-pahaizana momba ny arisiva sy ny loza lehibe: ny lahatsoratra dia mitahiry ny fitantarana ara-tantara momba ny fahamarinan-toerana, ny marika, ny raikipohy ary ny kisary avy amin’ny lahatsoratra tany am-boalohany. Tsy fanadihadiana ara-jeografika, fandavahana na tetik’asa fefiloha, kajy ny fahamarinan-toerana, drafitra fanariana rano, fanombanana ny fihotsahan’ny tany na toromarika momba ny asa. Mety handevina tampoka ny olona, ny tranobe ary ny lalana ny hantsana tsy milamina; triatra, mivonto, rano manjavozavo, mitongilana tampoka na fifindran-toerana dia tokony ho raisina ho antony hialana amin’ny faritra mampidi-doza sy ny fanombanana matihanina maika.
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-teknika ary tsy maneho tolotra momba ny famolavolana geoteknika, ny fanaraha-maso na ny fanatanterahana ny asa tany.
Ho an’ny asa vita amin’ny tany toy ny fanapahana, fefiloha ary lakandrano, dia mirodana indraindray ny tehezan-tendrombohitra farany. Ary ny slope voajanahary, tsy misy asa artifisialy, dia afaka mihetsika tampoka sy amin’ny hery lehibe na miadana be. Ireo trangan-javatra ireo dia efa ela no nifototra tamin’ny fanadihadiana ara-jeôlôjika sy ara-jeômekanika, izay mikendry ny hanombanana ny fahamarinan-toerana avy amin’ny toetra ara-batana amin’ny tany sy ny toetry ny tranga tsirairay.
Antony fihetsehan’ny vesatry ny tany
Ny fepetra momba ny fahamarinan-toeran’ny tany rehetra, na zavatra tany artifisialy na tany voajanahary, dia ny fifandanjana eo amin’ny hery ivelany sy ny fanoherana ao anaty tany. Ny hery ivelany dia ny lanjan’ny tany, izay matetika no hany hery ivelany, arahin’ny enta-mavesatra ivelany hafa miasa amin’ny hantsana, maharitra na mihetsika. Ny fanoherana anatiny dia misy ny firaisankina sy ny fifandonana amin’ny tany mifatotra, ary ny fifanolanana amin’ny tany tsy voafatotra ihany.
Fig. 1. Tetezan’ny fefi-tany malalaka
Raha mahita fefiloha misy haavo h vita amin’ny tany mivelatra tanteraka isika, ohatra ny fasika maina voaporitra, dia ho hitantsika fa mitongilana amin’ny zoro β mankany amin’ny horizontaly ny tehezan’io fefiloha io (sary 1). Ny haben’ny zoro β dia miankina amin’ny lafin-javatra maro toy ny haben’ny voa, ny bikan’ny voa ary ny fametahana. Raha ampitomboina ny haavon’ny fefiloha h ho h1, h2, sns miaraka amin’ny akora tsy voafatotra mitovy amin’ny fametahana mitovy, dia tsy hiova ny zoro β, hijanona eo amin’ny hantsana mitovy hatrany amin’ny haavony tsy misy fetra h ny tehezan’ny fefiloha. Ho an’ny tany malalaka iray dia tsy miankina amin’ny haavon’ny hantsana h ny zoro fihantsiana voajanahary β. Ny haben’ny zoro β ho an’ny tany tsy voafehy dia miankina amin’ny zoron’ny fikorontanan’ny tany anatiny φ ary heverina ho kely kokoa noho izany, na mitovy aminy, β ≤ φ.
Fig. 2. Manapaka ny hantsana amin’ny tany voafatotra
Raha mijery tapa-kazo vita amin’ny tany voafatotra isika, dia ho hitantsika fa tazonina eo ambanin’ny hantsana matanjaka kokoa ny tehezan’ilay tapaka.1:m, izany hoe amin’ny zoro lehibe kokoa β noho ny zava-misy fa ny fanoherana anatiny amin’ny tany voafatotra dia mitombo amin’ny alàlan’ny firaisankina, izay tsy misy amin’ny fasika maina (aviavy.2). Amin’ny karazana tany sasany, toy ny loesy maina, ny firaisankina dia afaka mampitombo ny fanoherana anatiny hany ka azo tazonina amin’ny lafiny mitsangana mitsangana ny tany, izany hoe amin’ny zoro β =90°. Na izany aza, raha mampitombo ny haavon’ny fanapahana h amin’ny tany mifatotra ho h1, h2 sns., Tsy maintsy ahena ny zoron’ny fitongilanan’ny bevelan’ny tapaka β mba hihazonana ny fitoniana. Ho an’ny zoro slope tsirairay β amin’ny tehezan’ny tapaka amin’ny tany voafefy iray dia misy haavo iray hc. Raha mihoatra an’io haavo io isika, dia tsy ho tazonina amin’ny fifandanjana ny slope AB ary hivezivezy eo amin’ny tany mihodinkodina CD (aviavy.3). Ny sliding dia nitranga noho ny fikorontanan’ny fifandanjana eo amin’ny hery ivelany, ny lanjan’ny vesatry ny tany ary ny fanoherana anatiny, izay tsy ampy hanoherana ny fitomboan’ny hery ivelany, izany hoe ny fitomboan’ny vesatry ny tany vokatry ny fitomboan’ny haavon’ny hantsana h.
Sl.3. Fisondrotry ny tany mitambatra
Avy amin’io voalaza etsy ambony io dia tsy azo raisina ho sanda tsy tapaka ho an’ny tany nomena ny zoro amin’ny tehezan-tany voajanahary, satria ny sandany amin’ny fepetra hafa rehetra dia miankina amin’ny haavon’ny hantsana ary mihena amin’ny fitomboan’io haavony io. Na izany aza, matetika izy io no raisina ho an’ny tehezan-tendrombohitra avo kely ho sanda tsy miova, miankina amin’ny zoro ny fikorontanan’ny tany anatiny φ.
Ny fikorontanan’ny equilibrium dia mety hitranga ihany koa raha tsy mampitombo ny haavon’ny tapaka h, ohatra rehefa mihena ny fanoherana ny tany anatiny. Ny singa amin’ny fanoherana anatiny amin’ny tany mifamatotra, ny firaisankina ary ny friction, dia miovaova be ary miankina amin’ny habetsahan’ny rano ao anaty tany. Noho izany, amin’ny toe-javatra maro, ny antony mahatonga ny sliding dia ny oversaturation amin’ny tany voafatotry ny rano, izay mety ho lehibe loatra ka tsy mahazaka ny tenany intsony ny tany eo ambanin’ny hantsana rehetra, fa mitsambikina noho ny lanjany manokana.
Fig. 4. Tany sliding noho ny fiforonan’ny sliding surface
Misy tranga isan-karazany amin’ny fihotsahan’ny tany noho ny fihenan’ny fanoherana anatiny, izay holazainay eto ny toetra vitsivitsy.
Fanabeazana ny sliding surface
Raha toa ka misy sosona tanimanga tsy tambo isaina eo amin’ny hantsana eo ambanin’ny sosona ambonin’ny tany azo tsapain-tanana (sary 4a), na raha misy sosona fasika mitongilana eo amin’ny sosona tanimanga (aviavy 4b), izay tsy ahafahan’ny rivotra mitsoka ny rano avy amin’ny tany (ohatra, ny rano mikoriana). mitranga. Ny rano be dia be no mandalo amin’ny sosona permeable mankany amin’ny sosona tanimanga, izay mandona mafy, mampihena ny fanoherana azy eo ambonin’ny tany, izay misy ny sosona ambony.
Fikorontanan’ny fifandanjana amin’ny fanapahana tapaka
Ny fanapahana tapaka mandritra ny fanamboarana lalamby sy lalana dia manakorontana ny fifandanjana teo aloha, satria ao amin’ny profil tapaka dia mijanona tsy misy fanohanana ny tany ary mirona hidina midina noho ny herin’ny maizina. Ny toetry ny equilibrium dia azo tazonina raha toa ka lehibe ny fanoherana anatiny amin’ny tany mba hanoherana izany fironana izany, izay azo atao ihany koa rehefa misy sosona mitongilana mafy mankany amin’ny tapaka ny tany voatapaka.
Fig. 5. Fihodinana ny tany noho ny fanapahana tany misy sosona
Na izany aza, raha tapahana mifandimbindimby ny sosona amin’ny tany tsy tambo isaina (sary 5), dia misy ny mety hisian’ny fikorianan’ny tany sy ny fandotoan’ny tany tsy tambo isaina, izay mety hipoitra.
tsy fitovian’ny tany
Ny sosona manify misy akora tsy tambo isaina ao anaty fefiloha vita amin’ny tany azo tsapain-tanana, ilay antsoina hoe lenta tanimanga (fig. 6), dia mety hiteraka fikitihana koa raha misy rano be tonga any aminy ka lasa mikoriana.
Fig. 6. Trangan’ny fefiloha sliding noho ny composition inhomogeneous
vokatry ny fanala
Eo ambanin’ny fiantraikan’ny fanala, dia miangona eo amin’ny sosona ambonin’ny tany ny rano amin’ny endrika ranomandry. Mandritra ny fandoroana dia mivadika ho rano ny ranomandry, izay mameno ny tany amin’ny halalin’ny hetsika fanala, ka mahatonga azy ho ranomandry ary very ny fahamarinany.
Ity tranga ity dia tsy miseho afa-tsy amin’ny tany mampidi-doza amin’ny fanala sy amin’ny faharetan’ny fanala, satria mila fotoana be ny fiforonan’ny ranomandry.
fampidinana ny haavon’ny rano
Rehefa midina tanteraka ny haavon’ny rano, ohatra, noho ny asa atao amin’ny tany, dia maina ny tany ary raha tanimanga be ny fivontosana dia misy triatra. Betsaka kokoa ny rano ambonin’ny tany sy ny atmosfera miditra ao, mandona ny tany ary mampihena ny fanoherana ao anatiny, izay mety hitarika fihotsahan’ny tany koa.
Misy trangan-javatra maro hafa koa amin’ny fisondrotan’ny terrain, ka azo heverina fa ny tany mifanentana rehetra dia afaka, amin’ny toe-javatra sasany, very ny fanoherana anatiny na lehibe na kely kokoa ary, eo ambany fitarihan’ny hery ivelany, dia mihetsika.
Marin-toerana ny tany tsy mirindra raha toa ka kely kokoa noho ny zoron’ny fitongilanan’ny tany ny zoro fitongilan’ny tany. Miaraka amin’ity karazana tany ity, ny fisondrotana dia tsy mitranga raha tsy lehibe kokoa noho ny zoron’ny fikorontanan’ny atiny ny zorony. Na izany aza, raha misy fefy vita amin’ny akora tsy mifatotra amin’ny tany tanimanga, ny tany tanimanga dia mety hirodana ary hirodana ny fefiloha, ary ilaina ny manamarina ny fahamarinan-toerana.
Fitsapana ny fahamarinan’ny tehezan-tany
endrika sliding surface
Ny toetry ny fifandanjana eo amin’ny hery ivelany sy ny fanoherana ny tany anatiny dia napetrak’i Coulomb miaraka amin’ny equation
τ ≤ c + σ tgϕ
izay τ dia ny tsindrin-tsofin’ny tany, c ny firaisan-kina, σ dia ny adin-tsaina mahazatra eo amin’ny sliding surface, ϕ dia ny zoron’ny fikitihana anatiny.
Raha tsy ampy hanohitra ny adin’ny tany ny fanoherana anatiny, ny firaisan’ny c ary ny fikomiana σ tgϕ, dia mitranga amin’ny tany mikoriana ao anatin’ny tany ny fisosona. Misy endrika isan-karazany ny sliding surface, izay miankina amin’ny toetra ara-batana ny tany, stratification, hamandoana, enta-mavesatra ivelany sy ny anton-javatra hafa.
Ireo tranga sliding mahazatra manaraka dia samy hafa arakaraka ny toerana misy azy:
Fig. 7. Tranga mahazatra amin’ny fihotsahan’ny tany
a) Sliding ny lafiny mitsangana amin’ny tapaka. Raha ny fantsona famatsian-drano, ny tatatra, sns, izay nohadiana amin’ny lafiny mitsangana (sary 7a), raha mihoatra ny haavon’ny hc, izay miankina amin’ny toetra ara-batana amin’ny tany, dia mihodinkodina eo ambonin’ny tany ADC. Matetika tsy manaraka ny halavan’ny lakandrano iray manontolo ireo solaitra ireo, fa eo an-toerana ihany, izay hazavaina amin’ny tsy fitovian’ny tanjaky ny tany.
b) Salantsa ampahany (sary 7b). Matetika no miseho amin’ny lohataona eny amin’ny lalamby sy amin’ny fanapahana ny lalana ireo solaitra ireo ary vokatry ny fahavoan’ny tany amin’ny rano.
c) Misosona amin’ny alina (sary 7c). Izany dia ny fanosehana ny tehezan’ny tapa-kazo na ny fefiloha mankany amin’ny tongotra C.
d) Misosa eo ambany tongotra (sary 7d). Izy io dia ny fanosehana ny tehezan-tendrombohitra iray manontolo amin’ny fanapahana na fefiloha sy ny tany eo ambanin’ny fotony. Ity slide ity dia antsoina koa hoe fracture subgrade na fracture soedoà, araka ny filazan’ny Soedoà azy voalohany.
Mifandray amin’ny endriky ny sliding surface dia azo lazaina fa tsy mahitsy ny sliding surface amin’ny tany mifatotra, fa surface miolikolika. Ny mpanoratra sasany dia mampiasa arc circular (Fellenius), spiral logarithmic (Rendulić) na fitambaran’ireo tsipika miolikolika ireo (Brinch Hansen) ho endriky ny sliding surface.
Ny vokatry ny sivana rano amin’ny fitoniana ny tehezan-tendrombohitra
Raha misy rano ivelany eo anoloan’ny hantsana misy haavon’ny N1 (aviavy.8), ny fikorianan’ny rano dia mitranga ao amin’ny tany ao ambadiky ny hantsana, izay miteraka tsindrin-drano anatiny ao amin’ny pores, vokatr’izany dia mihena ny fifandonana eo amin’ny poti-javatra mivaingana ary mitombo ny fihenjanana amin’ny tany.
Raha ny haavony dia N1 ny rano eo anoloan’ny hantsana ny tsanganana rano tsy tapaka H*γW dia miteraka fanerena ny rano ao amin’ny mason’ny tany, izay mampihena ny fifandonana eo amin’ny poti-tany, izay vokatr’izany dia mitombo ny loza ateraky ny fisondrotan’ny slope. Na izany aza, rehefa N1 tsy miova, ny tsindrin’ny tsanganana rano H*γW dia manosika ny poti-javatra mivaingana mankany amin’ny ati-tany, noho izany dia mihena kely ny loza ateraky ny fisosan’ny slope. Amin’ity tranga ity, amin’ny haavon’ny rano tsy tapaka N1 eo anoloan’ny tehezan-tendrombohitra dia atahorana ny fikosehana ny tehezan-tendrombohitra midina, satria ny vokatry ny fanasivanan-drano ao amin’ny tany dia mahatonga ny fanosehana ireo poti-javatra mivaingana mankany amin’ny ilany ivelany amin’ny tehezan-drano midina.
Sl.8. Ny fiantraikan’ny filtration eo amin’ny fahamarinan’ny fisondrotry ny tany
Raha midina be ny haavon’ny rano ivelany avy amin’ny haavon’ny N1 amin N2 dia tandindonin-doza ny fahamarinan-toeran’ny hantsana ambony. Amin’ity tranga ity, ny rano anaty lavaka dia mikoriana mankany amin’ny ilany ivelany amin’ny tehezan-tendrombohitra ambony, manosika ireo poti-javatra mivaingana mankany amin’io lafiny io.
Noho izany rehetra izany, raha difotry ny rano ny hantsana, dia tokony hojerena ihany koa ny fiantraikan’ny filtration ny rano rehefa mitsapa ny fahamarinan’ny hantsana.
Miankina amin’ny lafin-javatra maro ny fiantraikan’ny filtration ny rano ao anatin’ny tany, ka ny tena zava-dehibe dia ny permeability ny tany, pressure hydrostatic ny rano ivelany, fihenan’ny haavon’ny rano ivelany ary homogeneity ny tany.
Raha heverina fa ny fefiloha ao amin’ny aviavy. 8 amin’ny faobe isotropic homogene, eo ambanin’ny fiantraikan’ny tsindry hydrostatika amin’ny rano ivelany amin’ny haavo N1, dia hikoriana ao amin’ny mason’ny fefiloha ny rano mankany amin’ny lalana mankany amin’ny hantsana midina, izay hihena ny haavon’ny rano ao amin’ny fefiloha amin’ny halavan’ny lalana. Raha ampidirintsika ao anaty fefy ny fantsona piezometer AA’, BB’ ary CC’ (aviavy 9), dia hiditra amin’ireo fantsona ireo ny rano pore eo ambany fiantraikan’ny fanerena hydrostatic ary hiakatra amin’ny haavon’ny N1, izay mety hitovy amin’ny fantsona rehetra, raha toa ka voafantina ny teboka B_A, _ ny haavon’ny rano. ny fantsona dia h1, h2 ary h3.
Fig. 9. Andalana equipotential sy ankehitriny
Raha asehontsika amin’ny h ny haavon’ny rano N1 mifandraika amin’ny fiaramanidina O-O nofidina tsy ara-dalàna, dia mitovy ny mety ho h ho an’ny teboka 3 rehetra, A, B ary C. Ny tsipika mampifandray ireo teboka telo ireo dia ny _tsipika mitovy. Tsy afaka mikoriana manaraka an’io tsipika io ny rano ao anaty tany, fa mankamin’ny toerana misy poizina ambany kokoa.
Amin’ny fomba mitovy amin’izany dia azontsika atao ny misafidy amin’ny faobe mitovy ny teboka D, E ary F manana hery ambany kokoa h ― Δh. Ny tsipika mampifandray ireo teboka telo ireo dia ny tsipika mitovitovy amin’ny mety h ― Δh. Ny fikorianan’ny rano avy amin’ny teboka A amin’ny tsipika mitovy ABC mankany amin’ny teboka akaiky tsy manam-petra D amin’ny tsipika mitovy DEF dia hisy eo amin’ny lalan’ny fitetezana hidraulika lehibe indrindra imax, izany hoe amin’ny lalana ADmin kely indrindra. Midika izany fa ny tsipika AD izay ikorianan’ny rano dia mifanitsy amin’ny tsipika mitovy, satria
imax = Δh / Δlmin
izay Δlmin dia ara-dalàna amin’ny tsipika mitovy. Ireo ara-dalàna amin’ny tsipika mitovy dia ny fitarihan’ny rano mandeha amin’ny faobe permeable ary antsoina hoe tsipika ankehitriny. Ny vondrom-piarahamonina misy tsipika mitovitovy sy misy ankehitriny, mifanitsy amin’ny tsirairay, dia mamorona tambajotra mikoriana.
Ny tambajotran’ny flow dia manana endrika samihafa arakaraky ny fahafahan’ny faobe. Ny tranga mahazatra indrindra dia fefiloha vita amin’ny faobe azo tsapain-tanana amin’ny tany tsy misy rano, izany hoe amin’ny tany izay azo atao tsy mahazaka (sary 10). Amin’ity tranga ity, raha tsy miova ny haavon’ny rano ivelany, dia eo afovoany amin’ny parabola ny streamlines.
Fig. 10. Tambajotra mikoriana ao anaty fefiloha azo tsapain-tanana amin’ny tany tsy mahazaka
Eo amin’ny tehezan-tendrombohitra ambony, ny parabola dia mifandray amin’ireo tsipika mifanandrify amin’ny hantsana, izay maneho ny tsipika mitovy, satria amin’ny haavo tsy tapaka N1 dia tsy mikoriana midina amin’ny hantsana ny rano. Miaraka amin’ny tehezan-tendrombohitra midina, ny parabola dia mifarana amin’ny slope, izay tsy tsipika mitovy na tsipika ankehitriny. Ny velaran’ny tany tsy mahazaka ambanin’ny fefiloha dia mirindra, satria ny rano eo amin’ny fanambanin’ny fefiloha dia mikoriana mifanandrify amin’io velarantany io. Any amin’ny tapany ambony, ny tambajotran’ny fikorianan’ny rano dia mifarana amin’ny parabola fototra antsoina hoe seepage line, izay maneho ny sisin’ny tany eo ambanin’ny hetsika filtration. Eo ambanin’io fetra io, ny tany dia eo ambanin’ny fiantraikan’ny filtration noho ny fanerena hydrostatic amin’ny rano ivelany H*γW, raha tsy misy filtration ny tany eo amboniny. Antsoina koa hoe tsipika saturation ny tsipika misy rano, satria heverina fa feno rano tanteraka ny tany eo ambaniny, fa eo amboniny kosa dia tototry ny ampahany.
Ny fanombanana ny hantsana tena izy dia tsy maintsy ahitana fanadihadiana, stratification, mari-pamantarana tanjaky ny tany sy ny rano ambonin’ny tany, fiovan’ny haavony, drainage, horohoron-tany, fihadiana na famenoana dingana, rafitra mifanila ary fepetra vonjimaika. Ny fihadiana tsy misy fiarovana sy ny fidirana amin’ny faritry ny mety ho fihotsahan’ny tany dia tsy azo antoka araka ny soratra ankapobeny na ny endriky ny hantsana.