Mahinga tohunga mo te puranga: Ko nga tuhinga me nga tauira kua karapahia ka pupuri i tetahi kaute korero o mua, engari ehara i te rangahau geotechnical, te kaupapa taiepa pupuri, te tatauranga pumau, te aromatawai i te pakitara o naianei, te mahere keri, nga tohutohu mahi ranei. Ko te taumahatanga o te whenua me te wai e whakawhirinaki ana ki te oneone motuhake, te whakawhanaungatanga, te whakakotahitanga, te whakaheke wai, te wai o te whenua, te ahuahanga, te neke o te pakitara, nga uta atu, te haupapa me te mahi ru. Mo ia keehi pono, ko nga mahi tirotiro, nga raraunga taiwhanga, nga paerewa whaimana me te tirotiro tahi a tetahi miihini hangarau me te hangahanga whai mana.
I tenei ra, e aro ana a Savo Kusić ki matapihi rakau, matapihi rakau-konumohe, matapihi ritenga, tatau me tono korero. Ka noho tonu tenei tuhinga hei purongo o mua, a, kaore he tohu mo te hoahoa hangarau, te tatau, te hanga taiepa pupuri ranei.
Te pehanga whenua i runga i nga pakitara pupuri
Ko te papatipu whenua e tautokohia ana e te pakitara pupuri ka kaha te pehanga ki runga, me te pana whakamuri whakamua (whakaahua 1a) ka pana ranei (piki 1b). Ko te nui o te pehanga whenua E e whakawhirinaki ana ki etahi take, i roto i enei ko nga ahuatanga tino nui o te oneone, te rerekeetanga o te pakitara, te makuku oneone me te ahua o te wai o raro, te teitei o te pakitara, te uta o waho me te taratara o te mata o roto o te pakitara.
Whakaahua 1 — te nekehanga whakawhiti me te hurihanga o te pakitara pupuri.
Te pehanga whenua i te okiokinga
Mēnā he mārō te pakitara pupuri, ā, e kore e nekehia, ko te pēhanga e pā ana ki runga ka kīia ko te pehanga whenua i te okiokinga ka tohuhia e E0. Koia tonu te pehanga e kaha ana i roto i te oneone karekau i te hohonutanga i kitea, i raro i te awe o te taumaha o te oneone me te utaina o mua o nga paparanga kua horo. He onge te pehanga o te whenua i te okiokinga ka puta noa i etahi keehi, penei me nga pakitara pupuri i hangaia ki te toka totoka, katahi ka kati nga korero o nga kauhanga me nga paipa, me nga tauranga nui, karekau e neke (Fig.2).
Whakaahua2— te okioki i te pehanga whenua i runga i te tauranga nui.
Te pehanga whenua kaha
Mena ka neke whakamua te pakitara tautoko i raro i te mahi a te pehanga E, ka huri haere ranei i te pito o te waewae A, i tetahi pito o raro ranei, he keehi noa i roto i te oneone kapi, haunga nga hanganga kati me nga hanganga nunui kua kiia ake nei, katahi ka nui haere te papatipu whenua kei muri o te pakitara. Mena he nui te neke o te pakitara, ka pakaru tetahi wahi o te oneone kei muri o te pakitara, te prisma ABCA, ka paheke ki raro i te mata retireti AC (fig.2). Ko te pehanga e mahia ana e te prisma retireti i runga i te pakitara pupuri ka kiia ko te pehanga whenua kaha, ka tohuhia ko Ea. He iti ake tenei pehanga i te pehanga i te okiokinga, tata0,5ki0,7_E0_. Na te paheketanga o te ABCA whenua, ka whakahoihia nga aho kutikuti τ ki te taha o te mata retireti AC i hanga, e whakahē ana i te retireti me te whakaiti i te pehanga whenua. I te wa ka timata te ABCA ki te paheke, ka eke nga taumahatanga kutikuti τ ki te uara teitei, ko te tikanga i taua wa ko te uara o te pehanga whenua kaha E te mea iti rawa. No reira, ko Ea te uara tepe iti o te pehanga whenua.
Ko nga whakamatautau a Terzaghi mo te pehanga whenua me te kirikiri i runga i te pakitara teitei h=1,50 mi whakaatu mai ki te eke ki te uara tepe iti o te pehanga whenua hohe Ea, ko te nekehanga whakapae o te pakitara Δl o5/10.000teitei o te pakitara, te hurihanga ranei o runga o te pakitara Δl o1/5.000_h_ huri noa i te waewae A.
Te pēhanga whenua hāngū
Mena ka pehia te pakitara mai i waho ki roto o te oneone (whakaahua 3), ka neke whakamuri te pakitara, ka totika te oneone. Ka tae te neke o te pakitara ki tetahi uara Δl, ka wehe te ABCA whenua i te whenua, ka panaia whakarunga e te mata retireti AC i raro i te mahi ano o te kaha o waho. Ko te parenga ka tukuna e te oneone ki te mahi a te topana o waho i te wa e wehea ai te prisma ABCA he pehanga whenua haungo Ep. Koia te uara o runga teitei rawa atu ka taea e te pehanga whenua.
Ko te pehanga o te whenua i te okiokinga ka whakatauhia ma te whakamatautau, engari ka taea te whakatau i te pehanga whenua hohe me te kaha o te whenua ma te whakamahi i nga tikanga tātari, kauwhata ranei, me te mohio ki nga ahuatanga o te oneone, ka whakatauhia e nga tikanga taiwhanga.
Whakaahua 3 — pēhanga whenua hāngū me te parani retireti.
He mea nui mo te tono: karekau e kowhiria te ahua o te hohe, te wahangu me te noho mangere ma te ingoa o te hanganga anake. Ko te nekehanga o te pakitara e whakaaetia ana, ko nga taumahatanga whai hua, ko nga tikanga kua whakahekehia, kaore ano kia whakamakukuhia, te taumata wai o te whenua me te rereke, me whakaatu etahi atu taumahatanga me te ngaro o te oneone ki mua i te pakitara. Ko te he o te kowhiringa o te ahua o te pehanga ka whakararu i te pumau ki te paheke, te hurihanga, te kaha o te oneone me te kaha o te pakitara.
Te whakatau i te whakarea o te pehanga okiokinga K0
I te wa e pa ana te pakitara pupuri ki te paanga o te pehanga pateko, ko te pehanga pateko E0, he nui ake i te pehanga whenua kaha, me tango mo te inenga o te pakitara pupuri. Ko tona rahi kei waenganui i te pehanga whenua hohe me te kaha o te whenua, i runga ano i te momo oneone me tona whakakoi.
I te hohonutanga t i raro i te mata o te whenua, ko te pehanga poutū mai i te taumaha ake o te oneone ko σt = γ·t. Ki te kore e taea te roha taha taha o te oneone, ko te pehanga whakapae σh = γ·t·K0, kei hea K0 = σh/σt.
K0 te pehanga okiokinga. Ko te whakarea o te pehanga okiokinga ka taea te whakatau ma te whakamatautau triaxial e whai ake nei.
He tauira o te oneone karekau i tangohia mai i te hohonutanga o te pehanga okiokinga ka tuu ki roto i te taputapu triaxial, kei reira te pehanga taha σ3 i runga i te tono o te uta poutū σ1 ka whakatika kia kore ai e puta te huringa taha taha ki te kore o te tauira, ara. Ko nga uara o nga ngaohiko whai hua σ’1 me σ’3 ka hoatu ki te hoahoa σ’1 – σ’3 (piki. 4_) ka whakatauhia he waahanga o te raina torotika o te paatata te uara K0 = σ’3/σ’1.
Whakaahua 4 — te whakatau i te whakarea K__0 o te pehanga okiokinga ma te whakamatautau triaxial.
E ai ki a Petermann, ko nga uara tata o te whakarea pehanga okiokinga he
mō te kirikiri kua whakatōkia K0 = 0,40 – 0,45
mo te kirikiri taratara K0 = 0,45 – 0,50
mo te uku K0 = 0,60 – 0,75
Nga uara taiwhanga: Ko nga awhe tata kei raro nei ka noho tonu hei waahanga o te tuhinga taketake, engari ehara i te mea hei whakakapi mo te whakamatautau tauira tohu, tauira matawhenua me nga uara hoahoa. Ko te tohu OCR o nga tauira, hauraro me nga apostropia me tirotiro ki tetahi puna mana i mua i te tatau.
Nga tikanga mo te whakatau i te pehanga whenua hohe — Te ariā a Coulomb
I whakaputaina tuatahitia e Coulomb te ariā o te pehanga whenua (1770. tau), i runga i nga wheako o te mara. Ka titiro ia ki te pakitara pupuri e tautoko ana i te oneone marakerake. I tetahi wa i tangohia e ia te pakitara, i heke iho ai te papatipu whenua ki raro i tetahi mata retireti AC, ka anga ki te koki a ki te whakapae (fig.5). Ko te taumaha W o te papareti whenua retireti ABC, kua herea e te mata whenua BC, te mata retireti AC me te pakitara pupuri AB, ka mahi i te wa kotahi ki runga i te pakitara pupuri me te mata retireti. Ko te nui o te pehanga whenua kaha Ea i whakatauhia e Coulomb i raro i nga whakaaro e rua e whai ake nei:
-
he mata tuturu te mata retireti;
-
ko nga topana mahi e toru: ko te taumaha o te papa rereti W, ko te parenga o te pakitara tautoko Ea me te parenga waku Q i te taha o te mata retireti AC ka whiti ki te waahi kotahi, ko te tikanga ka kati te rererangi o nga topana. E ai ki tenei whakapae, i te ahua o te taurite tepe ka whakakorea te taumaha W i te wa kotahi e te parenga o te pakitara tautoko Ea me te parenga waku Q i te taha o te mata retireti.
Whakaahua5— te whakatau i te pehanga whenua kaha e ai ki te ariā a Coulomb.
Ko nga whakaaro o mua kaore e rite ki te mooni. Ko te mata retireti ehara i te mata tika engari he mata kopikopiko. Ko te whakawhitinga o nga ope e toru e noho ana i roto i te keehi kotahi anake, ina he whakapae te mata o te whenua kei muri o te pakitara, ko te mata o roto o te pakitara he poutū me te ahunga o te kaha Ea he whakapae, engari kaore i te noho i etahi atu keehi. Heoi, ahakoa enei rereke, ko te whakatau o te pehanga whenua kaha kei te hangai tonu i runga i te ariā Coulomb, i te mea kua kitea he pai te whakamahi i nga keehi maha.
Hei whakatau i te kaha o te pehanga whenua Ea I whakaaro a Coulomb na te taumaha o te papatipu whenua W i nekehia te pakitara tautoko me te hanganga o te prisma ABC o te pehanga whenua kaha. Ki te whakaaro ko te parenga o roto o te oneone he waku anake. Ka tihorea e Coulomb te taumaha W kia rua nga wahanga, kotahi ki te ahunga o te kaha pehanga whenua Ea, ko tetahi ki te ahunga o te parenga waku ka puta Q i te taha o te mata retireti (fig.5b). Ki te pera, ka whakaaro ano a Coulomb ka mahi te wae i te koki o te waku o roto me te mea noa ki te mata retireti AC, a ko te wahanga Ea ka mahi i te koki ine δ me te mea noa ki te mata o roto o te pakitara AB. Ko te kaha W ka whakatauhia e te ahunga, te nui, me te ahunga.
Mo te mata retireti i te koki α me te whakapae, ka puta te toi W mai i te mata o te papa whenua ABC mo te roa1,0 me hāngai ana ki te mahere me te taumaha o te oneone γ, W=AΔABC x1,00x γ. Ko nga kaha Ea me Q e mohiotia ana ma te ahunga. I runga i te mahere o nga kaha (Fig.5b) me te teorama hara kei a tatou:
Whakaahua 6 — take o te whitinga o nga ope kaha i tetahi waahi.
E tika ana tenei ahua ki te mea he whakapae te whenua (v=0), he poutū te mata o roto o te pakitara (θ=0) me te ahunga o te kaha Ea he whakapae (δ=0) i te wa e maeneene ana te pakitara. 6).
Mo tenei take motuhake e kiia nei ko Rankin kei a matou:
Ko te taumaha W kei roto i tenei keehi W = 0.5·γ·h_2/tg_α, kei te γ te taumaha o te rōrahi o te oneone.
Ki te whakaurua e tatou te uara o mua ki te wharite mo Ea, ka whiwhi:
Ko te whārite o mua e pā ana ki te mata retireti AC. Engari, he mea tika kia whakatauhia te kaha Ea mo te mata retireti arohaehae, ara, ko te mea tera pea ka puta te paheketanga. Ko te mata e homai te uara teitei o te kaha o te pehanga whenua kaha Ea.
Mo te teitei o te pakitara H me te koki tonu o te waku o roto ϕ, he rereke te uara o te pehanga whenua kaha ki te koki o te α o te mata retireti ki te whakapae. Ka whiwhi te uara teitei Ea ki te wehea e tatou te Ea ki te α ka tautuhi i te paheketanga kia rite ki te kore:
Kāre te tātai i te tātaitai: te whārite karapa kare pea he taupū, taupū, koki me nga tohu. Kaore e kapehia ki roto i te kaupapa me te kore e whakatauritea ki te puna tohunga pono, te tirotiro i nga waeine, nga whakatauira tauira me te mana motuhake o nga hua. Me uru ki roto i te tatauranga te wai, te whakaheke wai, nga uta i te taha o te karauna o te pakitara, te mahi rui me nga keehi katoa e pa ana.
Te whakatau i nga koki ϕ me δ
Ka whakatauhia te koki o te waku o roto ϕ i te taiwhanga. Ko tona rahi kei runga i te ahua o te oneone, te makuku me te whakapiringa. Mo etahi momo oneone, ko te uara o te koki ϕ te tikanga kei roto i nga tepe kua tohua ki te ripanga 1.
Ripanga 1 — uara tata o te koki waku o roto ϕ mo etahi momo oneone.
Ko te koki wehe δ o te kaha Ea mai i te mea noa ki te mata o roto o te pakitara e whakawhirinaki ana ki te rerekeetanga o te pakitara me te oneone kei muri mai me te taratara o te mata o roto o te pakitara. Mena he nui ake te taunga o te whenua i te taunga o te pakitara, koinei te mea tino noa, ka pai te koki δ, ko te waku i waenga i te pakitara me te whenua ka mahi whakarunga. Mena he nui ake te taunga o te pakitara i te taunga o te whenua, he keehi motuhake tenei, he toraro te koki δ, ko te waku i waenganui i te pakitara me te whenua ka huri whakararo. Ko nga uara iti o te koki δ mo te mata pakitara tino maeneene δ=0, mo te mea taratara rawa δ=ϕ. I te nuinga o te waa, ka tangohia te δ=2/3_ϕ_, me te mea ka tiakina te oneone o te pakitara mai i te makuku kaha. Mēnā ka pā te oneone i muri o te pakitara ki ngā rū kaha, δ=ϕ/2 ka tangohia, ā, ki te tino mākū δ=0.
Nga uara hoahoa o nga koki: Ko nga uara ripanga me te whakaahuatanga ϕ me δ kaore i te hoatu tika ki tetahi waahi motuhake. Ko te kowhiringa o nga tawhā me rite ki te momo me te ahua o te oneone, te tikanga o te whakaurunga me te taapiri, te whakaheke wai, te nekehanga o te pakitara, te taratara o te whakapiri me te huarahi kaupapa e tika ana.
Te tohatoha pehanga whenua i muri i te pakitara me te waahi whakaeke kaha Ea
Whakaahua 7 — tohatoha o te pehanga whenua i te hurihanga o te pakitara pupuri huri noa i te tohu waewae A.
Ko te tohatoha o te pehanga whenua i te taha o roto o te pakitara ka whakawhirinaki ki te rerekee o te pakitara pupuri, ki te ahua o te mata oneone i muri i te pakitara me te ahua o te mata o roto o te pakitara.
Ko te waahi whakaeke o te pehanga whenua kaha Ea e whakawhirinaki ana ki te tohatoha pehanga i te mata o roto o te pakitara me tona ahua. I nga wa katoa kei te teitei o te pokapū o te kaha o te mata o te hoahoa pehanga.
Coulomb i whakaae ko te pehanga whenua i muri o te pakitara ka piki ake te hohonu me te hohonu, penei i te wai, te mea e kiia nei. te tohanga hydrostatic o te pehanga whenua (piki. 7). Heoi ano, ko te tohatoha pehanga wai i roto i te keehi ka huri te pakitara ki te waewae A ki raro ranei, engari i era atu keehi ka peka ke atu.
Mehemea ka huri te pakitara pupuri i te pito o te waewae A, i tetahi pito o raro ranei, ka neke whakararo te oneone (whakaahua 7a), i te mea karekau he pana ki roto o te oneone. I roto i tenei take, ka puta te paheke o te oneone i runga i nga mata he iti rawa te parenga M1C1, M2C2… whakarara ki te mata retireti AC, ka puta i te wa ka nui te hurihanga o te pakitara ABCA.
No reira, i roto i tenei ahuatanga, ka piki ake te pehanga ki te hohonu, ara ko te tohatoha pehanga whenua e ai ki a Coulomb hydrostatic. Ko te hoahoa pehanga whenua kaha ka whiwhi i runga i te mohiotanga o te topana Ea me te teitei o te pakitara h, i te mea he rite te kaha Ea ki te horahanga o te hoahoa pehanga abc (Fig.7b):
Ea=x·h/2, no hea x=2Ea/h,
ara, mai i te Ea = ½ γh2Ka, x = γhKa.
Whakaahua8— te tohatoha o te pehanga whenua ka huri te pakitara ki te taha o runga B, ki tetahi waahi teitei ake ranei L.
Mena ka huri te pakitara tautoko ki runga ake o te pakitara B ki tetahi pito teitei ake ranei L (piki.8a), he pana ki te taha o runga ki te roto o te oneone, na reira ka panaia ki runga ki runga i nga mata he iti rawa te parenga M1C1, M2C2…
I te nui o te hurihanga o te pakitara, ka hanga he mata retireti AC, ka paheke atu te prism reheke whakararo i te wa e werohia ana. Na te turakitanga o te oneone ki te taha o runga ka puta mai he pehanga whenua haunga, he tino teitei ake i te mea hohe, a, i taua wahanga ko te hoahoa pehanga bd e rite ana ki te pehanga haruru Ep (piki. 8b). I te mea ko te tapeke o te pehanga whenua Ea e whakawhirinaki ana ki te rahi o te papahanga whenua ABCA me te rite ki te mata tapatoru o te hoahoa pehanga abe, ka heke tenei hoahoa i tona huarahi atu, kia rite ra ano tona mata ki te mata tapatoru abe. Ko te hoahoa pehanga i tenei keehi he curvilinear bc, kaore e taea te whakatau ma te pangarau. Heoi ano, ko te pokapu S o te mata o te hoahoa ac kei runga ake i te pokapu o te kaha o te mata o te hoahoa tapatoru, he iti ake te pai mo te pumau o te pakitara pupuri, na te mea he teitei ake te waahi whakaeke o te kaha Ea. E ai ki a Terzaghi, kei te haurua o te teitei o te pakitara tautoko.
Mena ka neke whakamua te pakitara tautoko i te whakamaoritanga (piki 9a), ko te pehanga i mua i te nekehanga i rite ki te pehanga whenua i roto i te ahua okioki E0, karekau e puta mai nga papa o raro, engari ka neke te pakitara i te nui o te nuku, he AC_A ka paheke te mata. paheke ki raro. I te mea he rite te tapeke o te pehanga ki te horahanga tapatoru o te hoahoa pehanga abe (whakaahua 9b), ka heke te hoahoa pehanga i roto i tona huarahi atu. Ko te hoahoa pēhanga tūturu ko te raina kōpiko ac, e kore e taea te whakatau i te pangarau. E ai ki a Terzaghi, ko te pokapū o te kaha S kei te teitei 0,40 – 0,45_h.
Whakaahua 9 — tohatoha pehanga whenua i te wa e nekehia ana te pakitara pupuri whakamua.
Ki te whakaaro ki te tikanga mo te whakatau i te pehanga o te whenua hei uara tino nui, te nui rawa mo te kaha me te iti mo te haunga, ka kiia te ariā a Coulomb he tikanga tino nui ki te whakatau i te pehanga whenua.
Tuhipoka whakamutunga: Ko te tohatoha me te waahi whakaeke o te pehanga ka whakawhirinaki ki te ahua o te ahua o te hanganga. I tua atu i te pehanga whenua, te pehanga wai me te pehanga wai, te pumau o te ao me te roto, te retireti, te whakanekehanga, te kawe me te taunga o te oneone, te kaha o te pakitara me te turanga, te horo, te wairewa, nga waahanga keri me te pumau mo te wa poto. Ko te ahua o te pakitara e whakaatu ana i te neke, i nga kapiti, i te pupuhi, i te reinga wai kore ranei e whakahaeretia, me aromatawai ngaio tonu.