O'omiga malosi o le eleele i pa puipui

** Fa’amaumauga a tagata tomai faapitoa:** tusitusiga ma fua fa’atatau e fa’asaoina se tala fa’asolopito, ae e le o se su’esu’ega fa’a-geotechnical, galuega puipui puipui, fa’atusatusaga mautu, iloiloga o se puipui o lo’o i ai, fuafuaga eli po’o fa’atonuga fa’atino. Ole mamafa ole eleele ma le vai e fa’alagolago ile eleele fa’apitoa, stratification, fa’apipi’i, alavai, vai o le eleele, geometry, fe’avea’i puipui, uta fa’aopoopo, aisa ma seismic action. Mo tulaga moni ta’itasi, e mana’omia galuega su’esu’e, fa’amaumauga o falesu’esu’e, tulaga fa’amaonia ma se siaki fa’atasi e se fa’ainisinia fa’atekonolosi fa’atagaina ma fa’atonu.

I aso nei, o Savo Kusić o loʻo taulaʻi i faʻamalama laupapa, faamalama fafie-alumi, faamalama masani, faitotoa ma talosaga mo upusii. O lenei tusiga o loʻo tumau pea se tala faʻasolopito ma e le o faʻatusalia se ofo o le geotechnical design, faʻatusatusaga poʻo le fausiaina o puipui taofi.

Omiga o le eleele i puipui puipui

O le mamafa o le eleele o loʻo lagolagoina e le puipui puipui e faʻamalosi i ai, ma taumafai e tulei i luma faʻaliliuga (fig. 1a) poʻo le tuleia (fig. 1b). O le maualuga o le mamafa o le eleele E e faʻalagolago i le tele o mea, e aofia ai mea e sili ona taua faaletino o le eleele, faʻaleagaina o le puipui, susu o le eleele ma le vai o le eleele, maualuga o le puipui, uta fafo ma le gaoa o le pito i totonu o le puipui.

Ata1- fa’aliliuga fa’agaioiga ma le feliuliua’i o le puipui lagolago.

Omiga o le eleele i le malologa

Afai e malo ma le mafai ona gaioi le pa puipui, o le mamafa o lo o galue i luga e ta’ua o le mamafa o le eleele i le malologa ma ua faailoa mai e le E.0_. O le mamafa tonu lea o lo’o i ai i le eleele e le’i fa’afefeteina i le loloto o lo’o matauina, i lalo o le aafiaga o le mamafa o le palapala ma atonu o le utaina muamua o fa’apalapala ua pala. O le mamafa o le eleele i le malologa e seasea tupu ma e naʻo ni tulaga e tupu, e pei o puipui puipui e faʻavae i luga o papa maʻa, faʻatasi ai ma faʻamatalaga tapunia o alalaupapa ma paipa, ma faʻamaufaʻailoga tetele, e matua le gaoioi (Fig.2).

Ata2- fa’amalo le mamafa o le eleele i luga o se uafu tele.

Malosiaga o le eleele

Afai o le puipui lagolago i lalo o le gaioiga o le mamafa E agai i luma pe taamilo faataamilo i le vae vae A, poʻo se vaega pito i lalo, o tulaga masani ia i le palapala compressible, sei vagana ai fausaga tapuni ma tetele, ona faʻalauteleina lea o le eleele i tua o le puipui. Afai e tele le fe’avea’i o le puipui, o se vaega o le palapala i tua atu o le puipui, o le prisma ABCA, e gau ese ma fa’ase’e ifo i lalo o le mea fa’ase’e AC (fig.2). O le mamafa e faia e le prisma fa’ase’e i luga o le puipui e ta’ua o le mamafa malosi o le eleele ma o lo’o fa’atusaina e le Ea. O lenei mamafa e matua maualalo lava nai lo le mamafa i le malologa, approx0,5ia0,7_E0_. Ona o le fa’ase’e o le eleele ABCA, ua fa’agaoioia le mamafa τ i luga o le mea fa’ase’e AC, lea e fa’afeagai ma le fa’ase’e ma fa’aitiitia le mamafa o le eleele. O le taimi lava e amata ai ona fa’ase’e le prism ABCA, e o’o atu le mamafa o sele τ i lo latou tau aupito maualuga, o lona uiga o le taimi lena o le tau o le mamafa malosi o le eleele E e aupito itiiti. O le mea lea, Ea o le tau tapulaa pito i lalo o le mamafa o le eleele.

Su’ega a Terzaghi o le mamafa o le eleele ma mea oneone i luga o le puipui maualuga h=1,50 mna fa’aalia ai e o’o atu i le tau fa’atapula’a pito i lalo o le mamafa malosi o le eleele Ea, o le uiga fa’ata’amilosaga o le puipui Δl o5/10.000maualuga o le puipui po o le taamilosaga o le pito i luga o le puipui Δl o1/5.000_h_ faataamilo i le vae A.

Omiga o le eleele

Afai tatou te fa’aosoina le puipui mai fafo aga’i i totonu o le palapala (fig. 3), o le a agai i tua le puipui ma o le palapala o le a fa’apipi’i. A oʻo atu le gaioiga o le puipui i se tau faʻapitoa Δl, o le a vavae ese le prism eleele ABCA mai le eleele, lea o le a tuleia i luga e le sliding surface AC i lalo o le gaioiga atili a le malosi i fafo. O le tetee e maua e le eleele e faasaga i le gaioiga a le malosi mai fafo i le taimi o le vavaeeseina o le prism ABCA o le passive earth pressure Ep. O le tau maualuga pito i luga e mafai ona o’o i ai le mamafa o le eleele.

O le mamafa o le eleele i le malologa e fuafuaina faʻataʻitaʻiga, ae o le malosi o le eleele malosi ma le passive e mafai ona fuafua i le faʻatusatusaina, e faʻaaoga ai auʻiliʻili poʻo faʻataʻitaʻiga, ma faʻavae i luga o le malamalama i uiga faʻaletino o le eleele, e masani ona fuafua i auala suʻesuʻe.

Ata 3 — mamafa o le eleele ma sesese prisma.

**Taua mo le faʻaoga: ** malosi, paʻu ma le le mautonu e le filifilia i le igoa o le fausaga. Fa’ataga le fe’avea’i o puipui, fa’amamafa lelei, fa’amama vai po’o le le fa’asalaina, maualuga o le eleele ma suiga, uta fa’aopoopo ma le ono mafai ona fa’asusu le palapala i luma o le puipui e tatau ona fa’aalia. O le sese o le filifiliga o le tulaga o le mamafa e mafai ona lamatia ai le mautu mai le fa’ase’e, fuli, gafatia o le palapala ma le malosi o le puipui.

Fa’ai’uga o le fa’atatau o le mamafa o le malologa K0

I le tulaga pe a faʻaalia le puipui puipui i le aʻafiaga o le mamafa, o le mamafa o le E0, e sili atu nai lo le malosi o le eleele, e tatau ona faʻaaogaina mo le fuaina o le puipui puipui. O lona lapo’a e i le va o le malosi o le eleele ma le ga’o, e fa’atatau i le ituaiga palapala ma lona fa’amau.

I le loloto t i lalo o le eleele, o le mamafa tuusa’o mai le mamafa o le eleele lava ia o le σt = γ·t. Afai e leai se avanoa e fa’alautele ai le eleele, o le mamafa faalava σh = γ·t·K0, lea K0 = σh/σt.

K0 o le mamafa malolo. O le coefficient o le mamafa o le malologa e mafai ona fuafuaina e le triaxial suega i le auala lea.

O se faʻataʻitaʻiga o le eleele e le faʻafefeteina o loʻo ave mai le loloto o le mamafa o le malolo e tuʻuina i totonu o le triaxial apparatus, lea o le mamafa o le itu σ3 i luga o le faʻaogaina o le uta faʻataʻatia σ1 e faʻafetaui ina ia le tupu le faʻaleagaina o le itu i le faʻataʻitaʻiga o le faʻataʻitaʻiga tutusa, o lona uiga. O le tau o le malosi malosi σ’1 ma le σ’3 o loʻo faʻatatau i le ata σ’1 – σ’3 (fig. 4_ o loʻo faʻatatauina i le ata σ’1 – σ’3 (fig. le tau K0 = σ’3/σ’1.

Ata 4 — su’eina o le aofa’i K__0 o le mamafa malolo e ala ile su’ega triaxial.

E tusa ai ma Petermann, o tau fa’atatau o le fa’amama mamafa o le

mo oneone fa’ato’a K0 = 0,40 – 0,45

mo le oneone mata’utia       K0 = 0,45 – 0,50

mo omea K0 = 0,60 – 0,75

Tulaga tau su’esu’e: O vaega fa’atatau o lo’o i lalo o lo’o tumau pea o se vaega o le ulua’i tusitusiga, ae e le o se mea e suitulaga i fa’ata’ita’iga fa’ata’ita’iga, fa’ata’ita’iga fa’afanua ma fua fa’atatau. O faʻamatalaga OCR o fua faʻatatau, faʻailoga ma apostrophe e tatau ona siaki i se punavai faʻatagaina aʻo leʻi faia se faʻatusatusaga.

Metotia e iloa ai le mamafa malosi o le eleele - Coulomb’s theory

Coulomb o le tagata muamua na lomia le aʻoaʻoga o le mamafa o le eleele (1770 tausaga), e faʻatatau i le poto masani i fanua. Sa ia tilotilo atu i le puipui o loo lagolagoina ai le palapala mafolafola. I se tasi taimi na ia aveese ai le puipui, lea na se’e ai le palapala eleele i luga o se mea faasee AC, faafesaga’i i se tulimanu a ma le faalava (fig. 5). O le mamafa W o le sliding earth prism ABC, e fusifusia e le fanua BC, o le sliding surface AC ma le _ sliding pa AB, e galue i le taimi e tasi i luga o le puipui taofi ma luga o le sliding surface. O le maualuga o le mamafa malosi o le eleele Ea na fuafuaina e Coulomb i lalo o manatu nei e lua:

1. o le mea fa’ase’e o se mea moni;

2. e faapea o le malosi galue e tolu: o le mamafa o le sliding prism W, le tetee o le puipui lagolago Ea ma le frictional resistance Q i luga o le sliding surface AC e felavasa’i i le tasi itu, o lona uiga ua tapunia le vaalele o malosiaga. E tusa ai ma lenei manatu, i le tulaga o le fa’atapula’aina o le paleni o le mamafa W e fa’aleaogaina i le taimi lava e tasi e ala i le tete’e o le puipui lagolago Ea ma le fa’afefe Q i luga o le mea fa’ase’e.

Ata 5 — fuafuaina o le mamafa malosi o le eleele e tusa ai ma le talitonuga a Coulomb.

O manatu muamua e le fetaui ma le mea moni. O le fa’ase’ese’ese e le o se mea sa’o ae o se fa’asaga pi’o. O le fetaulaiga o le malosi galue e tolu o loʻo i ai naʻo le tasi tulaga, pe a faʻataʻatia le pito i tua o le puipui, o le pito i totonu o le puipui o loʻo tu i luga ma le itu o le malosi Ea e faʻalava, ae e le o iai i isi mataupu. Ae ui i lea, e ui lava i nei suiga, o le faʻamoemoega o le malosi o le lalolagi o loʻo faʻavae pea i luga o le Coulomb theory, aua ua faʻamaonia e mafai ona faʻaaogaina i le tele o tulaga.

Ina ia fuafuaina le malosi malosi o le eleele Ea Coulomb na manatu ona o le aafiaga o le mamafa o le mamafa o le lalolagi W sa i ai se gaioiga o le puipui lagolago ma le fausiaina o le prism ABC o le mamafa malosi o le eleele. Fa’apea o le tete’e i totonu o le palapala e na’o le fete’ena’iga. O le Coulomb na te pala le mamafa W i ni vaega se lua, o le tasi i le itu o le malosi malosi o le mamafa o le eleele Ea, o le isi i le itu o le taunuuga o le tetee Q i luga o le sliding surface (fig.5e). I le faia o lea mea, ua manatu atili Coulomb o le vaega e galue i se tulimanu o le feteʻenaʻiga i totonu ma le masani i luga o le faaseʻe AC, ma o le vaega Ea galue i se tulimanu o se ese δ ma le masani i totonu o le puipui AB. O le malosi W e fuafua i le itu, le tele, ma le itu.

Mo se mea fa’ase’e i luga i se tulimanu α ma le faalava, o le malosi W e maua mai luga o le eleele prism ABC mo le umi1,0 mfa’atatau ile ata ma le mamafa ole palapala γ, W=AΔABC x1,00x γ. O malosi Ea ma Q ua iloa i le itu. Faʻavae i luga o le fuafuaga o malosiaga (Fig.5b) ma le aʻoaʻoga o le sine o loʻo ia i tatou:

Ata6— mataupu o le fetaulaiga o malosiaga galue i le tasi itu.

E sa’o lenei fa’ata’ita’iga pe a fa’ata’atia le fanua (v=0), o le pito i totonu o le puipui e tūsaʻo (θ=0) ma le itu o le malosi Ea faalava (δ=0) o lona uiga pe a matua lamolemole le puipui (fig.6).

Mo lenei mea faʻapitoa e taʻua o le mataupu a Rankine o loʻo i ai:

O le mamafa W i lenei tulaga W =0.5·γ·h_2/tg_α, lea γ o le mamafa voluma o le palapala.

Afai matou te faʻafeiloaʻi le tau pito i luma i le faʻatusatusaga mo Ea, matou te maua:

O le fa’atusa o lo’o muamua atu o lo’o fa’asino i se fa’ase’ese’ese fa’asao AC. Ae ui i lea, e mana’omia le fuafuaina o le malosi Ea mo le fa’ase’e mata’utia i luga, o lona uiga o le mea e sili ona tupu ai le fa’ase’e. O le a avea ma luga e maua ai le tau maualuga o le mamafa malosi o le mamafa o le eleele Ea.

Mo le maualuga o le puipui H ma le fa’aogaina faifaipea o fete’ena’iga i totonu ϕ, o le tau o le mamafa malosi o le eleele e fesuisuia’i ma le tulimanu o le fa’aoga α o le pito fa’ase’e i le fa’alava. O le tau maualuga Ea o le a maua pe a tatou fa’avasega le Ea ile α ma seti le eseesega tutusa i le zero:

O le fua fa’atatau e le’o se calculator: o fa’atusa su’esu’e e ono i ai fa’aupuga, fa’ailoga, tulimanu ma fa’ailoga e le mafai ona va’aia. E le kopiina i latou i totonu o le poloketi e aunoa ma le faʻatusatusaina ma se faʻamatalaga faʻapitoa faʻapitoa, siakiina o iunite, faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga ma le pulea tutoʻatasi o taunuʻuga. O le fa’atatauga e tatau ona aofia ai le vai, alavai, uta i luga o le pale o le puipui, seismic action ma tulaga fa’atapula’a talafeagai uma.

Fuafuaga o tulimanu ϕ ma δ

O le tulimanu o le fete’ena’iga i totonu ϕ e fa’amauina ile falesu’esu’e. O lona telē e fa’alagolago i le ituaiga palapala, susū ma fa’amau. Mo nisi ituaiga o palapala, o le tau o le tulimanu ϕ e masani lava ona i totonu o tapula’a o lo’o tu’uina atu i le laulau 1.

Tula 1 — tau fa’atatau o le pito fe’ai totonu ϕ mo nisi ituaiga o palapala.

O le maualuga o le vavaeeseina δ o le malosi Ea mai le masani i le pito i totonu o le puipui e faalagolago i le deformation o le puipui ma le palapala i tua atu ma luga o le talatala o le pito i totonu o le puipui. Afai o le nofoia o le eleele e sili atu nai lo le nofoia o le puipui, o le tulaga sili lea ona taatele, ona lelei lea o le tulimanu δ, o le feteʻenaʻiga i le va o le puipui ma le eleele e galue agai i luga. Afai e sili atu le nofoia o le puipui nai lo le nofoia o le eleele, o se tulaga tulaga ese, ona le lelei lea o le tulimanu δ, o le feteʻenaʻiga i le va o le puipui ma le eleele e galue i lalo. O tau fa’atapula’a o le tulimanu δ e mo le puipui lamolemole atoatoa δ=0, mo le talatala atoa δ=ϕ. I se tulaga lautele, δ=2/3_ϕ_ ua talia, faatasi ai ma le mea moni o le palapala o le puipui e puipuia tumau mai le susu malosi. Afai o le eleele i tua o le puipui e maua i mafui’e malolosi, δ=ϕ/2 e fa’aaogaina, ma afai e matua susu δ=0.

Tulaga fa’atusa o tulimanu: fa’asologa ma fa’amatalaga ϕ ma δ e le fa’atatau tonu i se nofoaga patino. O le filifiliga o taʻaloga e tatau ona fetaui ma le ituaiga ma le tulaga o le palapala, le auala e faʻapipiʻi ai ma faʻapipiʻi, alavai, le faʻamoemoeina o le faʻaogaina o le puipui, le talatala o le faʻafesoʻotaʻi ma le faʻaogaina o le poloketi talafeagai.

Tufatufaina o le mamafa o le eleele i tua o le puipui ma le osofaʻiga malosi Ea

Ata 7 — tufaina o le mamafa o le eleele i le taimi o le taamilosaga o le puipui taofi faataamilo i le vae vae A.

O le tufatufaina o le mamafa o le eleele i luga o le pito i totonu o le puipui e faalagolago i le faʻaleagaina o le puipui taofi, i luga o foliga o le eleele i tua o le puipui ma luga o foliga o le pito i totonu o le puipui.

O le osofaʻiga o le mamafa malosi o le Ea e faʻalagolago i le tufatufaina o le mamafa i luga o le pito i totonu o le puipui ma lona foliga. E masani lava i le maualuga o le ogatotonu o le kalave o luga o le ata o le mamafa.

Coulomb na talia e faapea o le mamafa o le eleele i tua o le puipui e faateleina laina laina ma le loloto, e pei o le vai, le mea e taʻua. fa’asoasoaina o le mamafa o le eleele (fig. 7). Ae ui i lea, o le tufatufaina atu o le mamafa o le hydrostatic e na’o le tulaga pe a taamilo le puipui i le vae A poʻo se pito i lalo, ae o isi tulaga uma e alu ese mai ai.

Afai e taamilo le puipui puipui i le pito vae A, po o se vaega pito i lalo, o le eleele e agai i lalo (fig. 7a), ae leai se tuleia i totonu o le palapala. I le tulaga lea, e aliali mai le se’ese’e o le palapala i luga o luga o le eleele e sili ona tetee M1C1, M2C2… e tutusa ma le mea faasee AC, lea e tupu pe a lava le taamilosaga o le puipui e fa’asolo tele. ABCA.

O le mea lea, i lenei tulaga, o le mamafa e faʻateleina faʻatusatusa i le loloto, o lona uiga o le tufatufaina atu o le mamafa o le eleele e tusa ai ma le Coulomb hydrostatic. O le faʻataʻitaʻiga o le mamafa o le lalolagi o le a maua e faʻavae i luga o le malamalama o le malosi Ea ma le maualuga o le puipui h, talu ai o le malosi Ea e tutusa ma le vaega o le mamafa ata abc (Fig.7b):

Ea=x·h/2, mai fea x=2Ae_/h,

o lona uiga, talu ai Ea = ½ γh2Ka, x = γhKa.

Ata8- tufatufaina o le mamafa o le eleele pe a taamilo le puipui i le pito i luga B poʻo se pito maualuga L.

Afai e liliu le puipui lagolago i le pito i luga o le puipui B poʻo se mea maualuga L (fig.8a), o loʻo i ai se tuleia i le pito i luga agai i totonu o le palapala, lea e mafua ai ona tuleia i luga i luga o luga o mea e sili ona tetee M1C1, M2C2…

I le tele o le taamilomilo o le puipui, ua fausia ai se fa’ase’e AC, lea e fa’ase’e ifo ai le prisma fa’ase’e i lalo a’o fa’aoso. Ona o le tuleia o le eleele i le pito i luga, ua aliali mai ai le mamafa o le eleele, lea e sili atu le maualuga nai lo le malosi, ma i lena vaega o le ata o le mamafa bd e fetaui ma le mamafa o le passive Ep (fig. 8b). Ona o le aofa’i o le mamafa o le lalolagi Ea e fa’alagolago i le tele o le prisma o le lalolagi ABCA ma e tutusa ma le tafatolu luga o le fa’amalosi ata abe, o lenei ata o le a fa’aitiitia i lona ala, se’ia o’o ina tutusa lona fo’i ma le fo’i tafatolu abe. O le ata moni o le mamafa i lenei tulaga o le curvilinear bc, lea e le mafai ona fuafuaina i le matematika. Ae ui i lea, o le ogatotonu o le kalave S o luga o le ata ac o loʻo i luga aʻe o le ogatotonu o le kalave o le pito i luga o le ata tafatolu, lea e le lelei mo le mautu o le puipui taofi, ona o le osofaʻiga o le malosi Ea e maualuga atu. Fai mai Terzaghi, e tu i le afa o le maualuga o le puipui lagolago.

Afai e agai i luma le puipui lagolago i le faaliliuga (fig. 9a), o le mamafa lea a o lei gaoioi e fetaui ma le mamafa o le eleele i le tulaga malolo E0 e faaitiitia, lea e le aliali mai ai luga o le tetee maualalo, ae pe a lava le alu o le puipui tele, o le AC_BC e fausia ai le eleele. fa’ase’e i lalo. Talu ai o le mamafa atoa e tutusa ma le vaega tafatolu o le ata o le mamafa abe (fig. 9b), o le a faʻaitiitia le faʻataʻitaʻiga i lona ala. O le ata moni o le mamafa o le laina pi’opi’o ac, lea e le mafai ona fa’atatau ile matematika. Fai mai Terzaghi, o le ogatotonu o le kalave S o loʻo i le maualuga 0,40 – 0,45_h.

Ata 9 — tufatufaina o le mamafa o le eleele i le taimi o le faaliliuga o le pa puipui i luma.

Mafaufau i le metotia o le fuafuaina o le mamafa o le lalolagi o se tau sili ona taua, o le tele mo le malosi ma le itiiti mo le passive, o le talitonuga a Coulomb ua manatu o se auala sili e fuafua ai le mamafa o le lalolagi.

Fa’amatalaga fa’ainisinia fa’ai’u: o le tufatufaina ma le osofa’iga o le mamafa e fa’alagolago i le auala tonu e fa’aletonu ai le fausaga. I le faaopoopo atu i le mamafa o le eleele, alavai ma le mamafa o le hydrostatic, mautu o le lalolagi ma totonu, faʻafefe, faʻafefe, faʻaogaina o le eleele ma faʻamautu, malosi puipui ma faʻavae, tafia, faʻafefe, vaega o le eli ma le tumau le tumau e tatau ona siaki. O le tulaga o se puipui o lo’o iai o lo’o fa’aalia le gaioi, ta’eta’ei, fa’afefeteina po’o le le pulea o le tafe vai e mana’omia vave su’esu’ega fa’apolofesa.