Fuafuaina o le nofo ifo

I lalo o le aafiaga o le uta, o so o se eleele, sei vagana ai maa maaa, e goto. O le goto e masani ona tupu mai i ni mafuaaga se lua: fa‘apipiiina o le eleele o lona uiga o le faaitiitia o lona voluma ona o le tuliesea o le ea po o le vai mai ona pu ma tulei i autafa o le eleele i tafatafa o pito o le faavae ona o le maseesee o fasimea maaa o le eleele.

O le nofo ifo o le eleele ona o le faapipiʻiina e aofia ai suiga faamalū ma suiga tumau, e mafua mai i le avega o le faavae, ma pe a aveese le avega e toe foi vaega le eleele i lona tulaga muamua.

Sleganja ona o le tulei ese i le itu o le eleele e aofia ai na o suiga palasitika, lea pe a aveesea le uta e lē toe foʻi ai le eleele i lona tulaga muamua. E masani ona tupu i faavae laiti e fausia i se loloto laʻitiiti i lalo o le pito i luga o le fanua. E faapena foi ona tupu le tulei ese i le itu o le eleele pe a matuā susu le eleele ma e laʻitiiti lona tulimanu o le feteʻenaʻi i totonu.

Talu ai e ave le uta fa’atagaina o le eleele i le sone o fa’aletonu e palasitika ma fe’aveaʻi, e fai ai le fuafuaga o le nofo i lalo na o le fa’avae i le fa’aitiitia o le porosity o le eleele i lalo o le uta, ae fa’atauvaa ai le nofo i lalo ona o le tulei ese i le itu o le eleele, lea e manatu e lē tāua tele.

O le faalolo ona o le faapipiʻiina e faalagolago i le māfiti o le palapala, auā e faia lea i le tau o pu, ia e i le palapala masani e tumu pea i le vai i se tulaga sili atu pe itiiti. O lea la, o le faalolo o le palapala i lalo o le uta, i le tulaga moni, o se mea e tupu i le faaupuga o le vai, auā e faalagolago le faagasologa o le faalolo i le saoasaoa o le oomi ese o le vai mai pu, ma o i inā e sili ona tāua ai le māfiti o le palapala.

O eleele lē fa’apotopoto e pei o le iliili ma le oneone e iai pores tetele, o lea e maualuga ai lo latou mafai ona ui atu ai ma e vave ona oomi ese le vai mai pores i lalo o le uta o le fa’avae. O le mea lea, i le eleele lē fa’apotopoto e vave ona tupu le nofoa’i i lalo o le uta o le fa’avae, e masani lava a o fausia lava pe i se taimi pu’upu’u pe a uma. O le mea lea e seāseā ai ona fuafuaina le nofoa’i o le fa’avae i le eleele lē fa’apotopoto.

O eleele faatasi e iai ni pu laiti, e laiti lo latou permeabiliti ma e mafai ona umi tele le tuleia ese o le vai mai pu i lalo o le aafiaga o le uta o faavae, i nisi o palapala laiti e oo lava i le tele o tausaga. E lē gata i lea, ona e sili atu le porosity atoa o le eleele faatasi nai lo le eleele lē faatasi, e sili atu foʻi le faalofaina o le eleele faatasi.

I le eleele soofaatasi, o ona pu e faatumu vaega i le ea ae vaega i le vai, e muamua ona tupu le faaitiitia ona o le faapipiiina o le ea i pu, a o tumau pea le aofaʻi o le vai, ona sosoo ai lea ma le faaitiitia ona o le tulei ese o le vai mai i pu. I le uta tumau o le eleele ona o le aafiaga o le mamafa ma le uta aogā o le faavae e tulai mai ai ituaiga uma e lua o lenei faaitiitia, ae e ese le faagasologa i le taimi.

E iai foi isi mafuaaga e tupu ai le goto o le eleele, e pei o le pa‘ū tumau o le tulaga o le vai i lalo o le eleele, suiga faakemikolo i le tuufaatasiga o le eleele ma isi faalavelave i le eleele.

O le suʻesu‘ega o le nofo ifo o le eleele e aofia ai le fuafuaga muamua o le nofo ifo, lea e faia e fa‘avae i suʻega falemālō o fa‘ata‘ita‘iga o le eleele ma le mata‘ituina o le nofo ifo, lea e faia i le taimi o le fausiaina o le fale ma mo se vaitaimi fa‘apitoa pe a uma lena.

Fuafuaina o le sēga i le uta tuusaʻo o le faavae

Sei o tatou iloiloina se faavae faavae o loo fausia i se eleele e aofia ai ni vaega eseese, mo se faata‘ita‘iga o le vaega oneone H0, po o le H1 i lalo o le faavae, se vaega o le eleele omea e mafiafia H2, se vaega o le omea lelei e mafiafia H3, i lalo ifo o lea o loo iai le iliili faapipiiina e sili atu lona mafiafia o le vaega, ma le tulaga o le vai i lalo o le eleele NPV (ata 1a).

Mo le fuafuaina o le paʻū, e manaʻomia ona faataatia le ata o le mamafa ona o le mamafa o le eleele lava ia (le ata agavale i le sl. 1b) ma le ata o le mamafa ona o le aʻafiaga o le uta faaopoopo mai le faavae (le ata taumatau i le sl. 1b). E maua le ata o le mamafa ona o le mamafa o le eleele lava ia mai le mafiafia o vaega Σ_H_ ma a latou mamafa faapitoa γ. Afai o le mamafa faapitoa o le oneone γ1, o le oneone i lalo o le vai γ’1, o le eleele pālū i lalo o le vai γ’2, o le pālū i lalo o le vai γ’3, o mamafa o le omiga i le eleele ona o le mamafa o le eleele lava ia o le a faapea (sl. 1)

γ1 · H’;    γ’1 · H’’;    γ’2 · H2;    γ’3 · H3;

O le ata o mamafa ona o le gaoioiga o le avega e maua e ala i le fuafuaina i se tasi o metotia ua lauiloa, mo se faata‘ita‘iga e tusa ai ma Steinbrenner po o Newmark, mo loloto eseese i lalo ifo o le faavae.

Afai tatou te faailogaina le P o le uta o le faavae, A lona vaega e ta‘oto ai i luga o le eleele, γ1 le mamafa faapitoa o le eleele i le loloto o le faavaeina t i lalo o le fogāeleele, o le uta faapitoa o le faavae e P/A ae o le mamafa o le eleele i lea lava loloto e γ1t. Ina ia maua le uta faaopoopo o le eleele ona o le uta o le faavae, e tatau ona toese le omiga o le mamafa o le eleele γ1t mai le uta o le faavae P/A, ina ia faapea ona aofaʻi le uta faaopoopo o le eleele

p0 = P/A – γ1t.

I le loloto lava e tasi t e galue ai foʻi le mamafa γ1t ona o le mamafa o le eleele lava ia, o lea la i lenei loloto e galue ai le mamafa aofaʻi (P/A – γ1t) + γ1t, a o le faamaopoopoga o le eleele i lalo o le mamafa γ1t sa uma ona faia a o leʻi fausia le fale.

Sl. 1. Fuafuaga o le sologa ifo i le uta tutotonu o le faavae

Peitaʻi, afai e toe faatumuina i le eleele se vaega o le faavae i luga aʻe o le vae faavae (sl. 1c), e tatau ona amanaʻia le avega o le eleele faatumu 2_Q_, ina ia i lea tulaga o le avega faaopoopo e tutusa ma

_P+2_Q/A – γ1t.

Mo le faavae fa‘a-umi o le A = b x 1,0 m i le 1 m’ o le faavae.

E faia le fuafuaina o le subsidence mo vaega uma o le eleele e mafai ona faapupuu seʻia oo i le loloto e aafia ai le avega o le faavae. I aso ua mavae sa manatu o le tuaoi o le aafiaga o le avega o le fausaga o le loloto lea e pule ai le mamafa o le malosi ≥ 10% p0. O aso nei ua taliaina o lenei tuaoi o loo i le loloto lea e tutusa ai le mamafa mai le avega faaopoopo pz ma le 20% o le mamafa mai le lava mamafa o le eleele: pz = 0,2 ·γ_Σ_H. I lalo ifo o lenei loloto e lē fuafuaina ai le subsidence. E tusa ai ma se isi tulafono, e fautuaina le fuafuaina o le subsidence mo vaega e oo atu i le loloto 2_b_ e oo i le 3_b_, lea e faapea o le b o le lautele o le faavae. Afai i le iʻuga e i ai se vaega iliili e pei o le ata 1a, e lē amanaʻia i le fuafuaina o le subsidence, auā e lē telē lona subsidence i lalo o le avega o le faavae ma e tupu a o faagasolo le fausiaina.

I le loloto z i lalo ifo o le faavae o le vae, o loo iai le mamafa omiga pg ona o le mamafa o le eleele lava ia (sl. 1b), ua aofia ai foʻi ma le aafiaga o le tuasami. I lenei omiga muamua e faaopoopo i ai le omiga pz ona o le aafiaga o le avega o le fausaga i le loloto lava lea e tasi. O lea la, i so o se itu M i le loloto z i lalo ifo o le faavae o le vae, e iai le aofaʻi o le mamafa omiga pn = pg + pz.

I lalo o le aafiaga o le uta faaopoopo, e nofo i lalo ma faaletonu faalava le eleele. Afai e lē amanaʻia le faaletonu faalava, ona e laʻititi faatusatusa, talu ai ua faatagaina le uta o le eleele i le sone o faaletonu elasti-plastika, e mafai ona talia o le fuafuaina o le nofo i lalo e faia e faavae i le suʻega o le faamalūlūina i le edometer, faatasi ai ma se faataʻitaʻiga e lei faalavelaveina na ave i le eria o le togi ua matauina i le eleele, lea e fuafuaina ai le module o le faamalūlūina o le eleele Ms.

E tusa ai ma le tulafono a Hooke, ua iā i tatou

Δ_s_ = pz/Ms,

lea e faapea o le Δ_s_ o le nofo ifo faapitoa, i le iunite o le mafiafia o le vaega, pz o le omiga i le loloto o le eleele z ona o le avega faaopoopo.

Afai tatou te manatu e laiti lava le mafiafia o le vaega dz, ina ia mafai ai ona talia pz ma Ms e faifai pea, o le a avea le nofo ifo elemene ma

Δ_s dz_ = pz/Ms dz.

O le aofaʻi o le subsidence o le vaega e mafiafia H o le a

Afai e tumau pea pZ ma MS mo se vaega e mafiafia H, o le a

s = pz/Ms · H.

O le mea moni, pz ma Ms e lē tumau mo le vaega e mafiafia H1, ae e taliaina lo la tau averesi i le vaega M.

O le modula o le mafai ona oomi o le eleele Ms e fuafuaina i le falefaigaluega mo vaega taitasi eseese. Mo le eleele ua masani ona konsalido, o le modula Ms e fuafuaina mai le ata o le komipresi muamua, lea e σ2 = pg + pz; σ1 = pg = Σ_γt,_ o le uta faaopoopo Δ_σ_ = σ2 – σ1 = (pg + pz) – pg, ma o tau talafeagai o le komipresi faatusa o Δ_h2_/h ma Δ_h1_/h, o lea e

Peitaʻi, pe afai o se palapala ‘ele ua uma ona fa’apipi’i muamua, ona fuafua lea o le modula o le fa’amalosi mai le ata o le komupiuta lona lua o le fa’apipi’iina. Mai le fa’ata’ita’iga i sl. 2 ua tatou maua mo:

Ata. 2. Fuafuaina o le modulus o le omiga o le eleele e faavae i le ata o le faamalosi faatusatusa

Mai le mea ua taʻua muamua e manino ai o le a sili atu ona laʻititi le fa’anofoina o le clay ua mua’i fa’amauina nai lo le fa’anofoina o le eleele ua fa’amauina masani.

Aafiaga o le maaa o le faavae i le toʻulu ifo

E ui ina i le faatinoga e lē o iai ni faavae atoatoa e fetuutuunai, e faapea e tutoʻatasi le nofo ifo o se tasi vaega mai le nofo ifo o le vaega tuaoi, mo le fuafuaina o le nofo ifo e iloga ai faavae fetuutuunai ma faavae maaa.

Faavae elastiki, lea e uiga i ai faaputuga o maa ma faatumu, i lalo o le uta tutusa e mafua ai i vaega taʻitasi ni sleganja eseese. Ona o lea mea, i nei faavae e lē faia le fuafuaga o le sleganja mo le vaega utaina atoa, ae mo ona vaega taʻitasi: itu tulimanu A, B, C ma D, ogatotonu o itu E, F, H ma J ma le ogatotonu G o le vaega faatafafa (sl. 3). I lalo o le uta tutusa o le sleganja o vaega B, C ma D e tutusa ma le ta. A, o le sleganja o le vaega H e tutusa ma le vaega E, ta. J e tutusa ma ta. F mo le eleele o le tuufaatasiga e tasi.

Sl. 3. Fuafuaina o le nofoaʻiina o itu taʻitasi o le laufanua ua ave i ai le uta

Mo le fuafuaina o le nofo ifo i lalo o se soʻo se tulaga G o le luga ua utaina, e vaevae le faatafafā ABCD i ni faatafafā laiti se fa, ona maua lea o le nofo ifo G o le aofaʻiga lea o nofo ifo e mafua mai i faatafafā taitasi ua vaevaeina.

Faavae maumaututū e lē slegale i le auala lava e tasi e pei o faavae fetuutuunai, auā e lē mafai ona slegale ni vaega taitasi. O lea la e fuafuaina le slegale o faavae maumaututū o se iunite e tasi, ae e tusa ma le tikeri o le maumaututū e fuafua ai le tau averesi o le slegale i se auala ese, ona o le tufatufaina o le mamafa i le faavae e faalagolago i le maumaututū o le faavae.

Mo faavae maaa o foliga faatafafa po o se faatafaʻilagi laʻitiiti, pe a a < 2_b_, e fuafuaina le faanofo ifo sG o le ogatotonu G ma talia le faanofo ifo aoao o le faavae s = 3/4 sG. Mo faavae maaa o foliga o se faatafaʻilagi faaumiumi po o se fusi, e fuafuaina le faanofo ifo o le pito E, le ogatotonu G ma le togi M i le ogatotonu o le va i lo laʻua, i luga o le au umi o le faavae, ona talia ai lea o le tau averesi.

E manatu Van Hamme e sili atu le saʻo o le fuafuaina o le nofoaʻiina o le „itu uiga ese P“, lea e tu ese mai aū tutotonu i se mamao

mai au ogatotonu. E tusa ai ma Van Hamme, o le faanofo ifo o nisi o vaega faapitoa o le faavae e tutoʻatasi mai le auala e tufatufaina ai le mamafa i le pito o le faavae. Mo nei vaega e mafai ona fuafuaina le faanofo ifo i lalo o le manatu, e tutusa le tufatufaga o le mamafa i le pito o le faavae. Mo se faavae maaa, ua utaina i se uta tutusa, lea e lē tutusa ai le tufatufaga o le mamafa i le pito o le faavae ma e tupu aʻe agaʻi i pito o le faavae, e ui i lea, e tutusa le faanofo ifo o le faavae ma le faanofo ifo o le vaega uiga ese P. O mamafa i le loloto z i lalo o le vaega uiga ese P o se luga faatafafa e umi a, lautele b, ua utaina i le uta tutusa p0 e mafai ona fuafuaina i le laulau 1 na faia e Jelinek.

O le faatiga σzP i le loloto z i lalo o le tulaga uiga ese P o le σzP = (σz/p0)·p0, lea o p0 o le uta faaopoopo o le eleele.

Tabl. 1. Taua σz/p mo malosi i lalo ifo o le itu faapitoa P e tusa ai ma le fua o le loloto z i le lautele b ma le fua o le umi a i le lautele b o le faavae

Fuafuaina o le nofo i lalo e fa’avae i luga o le suiga o le koefisienti o le porosity o le eleele

Afai tatou te fa’ailoa i le e0 le koefisienti o le porosity o le fa’ata’ita’iga e le’i fa’alavelaveina na ave mai le vaega o le eleele, ae i le ei le koefisienti o le porosity o lea lava fa’ata’ita’iga ina ua maeʻa le fa’amautuina i le oedometer i lalo o le uta σ1 (sl. 4a), o le fa’aitiitia o le voluma muamua o le eleele i lalo o le aafiaga o le uta Δ_σ_ e tutusa ma le fa’aitiitia o le porosity, o lona uiga o le koefisienti o le porosity o le eleele

Δ_e_ = e0 – e1

Sl. 4. Fuafuaina o le fa’aletonu o le nofo i lalo e fa’avae i luga o le suiga o le koefisienti o le porosity o le eleele

O le voluma amata o le faataitaiga o le eleele o le

O le sēga faʻapitoa Δ_s_, o lona uiga o le sēga i le iunite o le voluma o le eleele 1+e0 o le

Δ_s_ =(e0–e1) / (1+e0)

O le fa’anofoina o le vaega elemene e iai le mafiafia dz e tusa ma le ata 4b

Δ_s_ dz=(e0–e1) / (1+e0)  dz

O le a avea le sleganje o le vaega e mafiafia H ma

Afai tatou te faapea o le p o le faatiga i le loloto z ona o le mamafa faalenatura o le eleele, e tutusa ma le uta σ0 i le edometro, Δp o le faatiga mai le uta faaopoopo o le eleele ona o le fausaga, e tutusa ma le faatupulaia o le uta Δ_σ_ i le edometro, p1 o le faatiga atoa i lalo o le aafiaga o le mamafa faalenatura o le eleele ma le uta faaopoopo e tutusa ma le uta atoa σ1 i le edometro, e mafai ona tatou tusia le faiga o loo i luma i le faiga lenei

Afai tatou te faailogaina i le A le eria o le ata o omiga mai le avega faaopoopo o le eleele, A = Δ_pH_ (le eria faalanu i le sl. 4b), lea o le Δ_p_ o le omiga mai le avega faaopoopo i le ogatotonu o le vaega

a=Δ_e_/Δ_p_, o le fua faatatau o le eseesega o le coefficient o le porosity i le mamafa fetaui mai le uta faaopoopo Vc = (1+e0)/a, e mafai ona tatou faapea

o lona uiga s = A/Vc [cm]

Afai e aofia le eleele i ni vaega se tele, e fuafuaina le paʻū s mo vaega taʻitasi; o le aofaʻi o paʻū o vaega taʻitasi e maua ai le paʻū atoa Σ_s_.