Tlas’a tšusumetso ea mojaro, mobu o mong le o mong, ntle le lefika le tiileng, oa thea. Ka kakaretso ho thea ho bakoa ke mabaka a mabeli: ho kopana ha mobu ke hore, ho fokotseha ha bophahamo ba oona ka lebaka la ho ntšoa ha moea kapa metsi libakeng tsa oona tse nang le masoba le ho sutumelletsoa ha mobu ka thōko pela mahlakore a metheo ka lebaka la ho thella ha likarolo tse tiileng tsa mobu.
Ho tetebela ha mobu ka lebaka la ho tiisoa ho boptjoa ke liphetoho tse elastic le tse plastic, tse bakoang ke mojaro oa motheo, moo ha mojaro o tlosoa mobu o khutlelang ka karolo boemong ba oona ba pele.
Ho theoha ha mobu ka lebaka la ho sutumetsoa ka thoko ho entsoe feela ke liphetoho tsa polasetiki, moo mobu o sa khutlelang boemong ba oona ba pele ha o lokolloa mojaro. Hangata sena se hlaha ha ho e-na le metheo e menyenyane e hahiloeng ka botebo bo bonyenyane ka tlas’a bokaholimo ba mobu. Ka tsela e tšoanang, ho sutumetsoa ha mobu ka thoko ho hlaha mobung o nang le mongobo o moholo le o nang le sekhutlo se senyenyane sa ho hohlana ka hare.
Kaha mojaro o lumelletsoeng oa mobu o nkoa sebakeng sa liphetoho tsa polasetiki tse boemo bo laoloang ke ho tiea le ho fetoha ha sebopeho, lipalo tsa ho thella li etsoa feela ka motheo oa ho fokotseha ha porosity ea mobu tlas’a mojaro, ha ho hlokomolohuoa ho thella ho bakoang ke ho sutumetsoa ha mobu ka mahlakoreng, hoo ho nkoang ho sa le bohlokoa haholo.
Ho lula ha mobu ka lebaka la ho hatelloa ho itšetlehile ka ho kenella ha mobu, kaha ho etsahala ka lebaka la masoba, ao mobung oa tlhaho hangata a tletseng metsi ka mokhoa o itseng kapa ka botlalo. Ka hona, ho lula ha mobu tlas’a mojaro ha e le hantle ke ketsahalo ea hydrodynamic, hobane ts’ebetso ea ho lula e itšetlehile ka lebelo la ho ntšoa ha metsi masobeng, moo ho kenella ha mobu ho bapalang karolo e kholo ka ho fetisisa.
Mobu o sa kopaneng joaloka lehlohlojane le lehlabathe o na le masoba a maholo, ka lebaka leo bokhoni ba oona ba ho kenella metsi bo leng boholo, ’me metsi a masobeng a hatelloa kapele ka tlasa mojaro oa motheo. Ka hona, mobung o sa kopaneng ho lula ha motheo tlas’a mojaro ho etsahala ka potlako, hangata e sa le nakong ea ho haha kapa nako e khuts’oane ka mor’a moo. Ka lebaka leo, ho lula ha motheo mobung o sa kopaneng ha ho baloe hangata.
Mobu o kopaneng o na le masoba a manyane, ho kenella ha oona ho nyenyane, ’me ho ntšoa ha metsi a ka har’a masoba tlas’a tšusumetso ea mojaro oa metheo ho ka nka nako e telele haholo, ho letsopa le lenyane-khoele le itseng esita le mashome a lilemo. Ho phaella moo, kaha porosity e akaretsang ea mobu o kopaneng e kholo haholo ho feta ea mobu o sa kopaneng, ho lula fatše ha mobu o kopaneng ho kholo haholo.
Mobung o momahaneng, oo masoba a oona a tlatsitsoeng ka karolo ka moea ’me ka karolo ka metsi, ho qala ho hlaha ho lula fatše ka lebaka la ho hatelloa ha moea masobeng, ha dikahare tsa metsi li lula li sa fetohe, ebe ho latela ho lula fatše ka lebaka la ho ntšoa ha metsi masobeng. Tlas’a mojaro o sa sisinyeheng oa mobu ka lebaka la tšebetso ea boima le mojaro o sebetsang oa motheo, mefuta ena ka bobeli ea ho lula fatše e hlaha, empa ts’ebetso ea nako ea ho lula fatše e fapane.
Ho boetse ho na le mabaka a mang a bakang ho thea ha mobu, joalo ka ho theoha ka ho sa feleng ha boemo ba metsi a ka tlas’a lefatše, liphetoho tsa lik’hemik’hale sebopehong sa mobu le litšitiso tse ling mobung.
Thuto ea ho teba ha mobu e akarelletsa ho bala esale pele ho teba, ho etsoang ho latela tlhahlobo ea laboratori ea disampole tsa mobu le ho lekola ho teba, ho etsoang nakong ea kaho ea ntho le ka nako e itseng ka mor’a moo.
Palo ea ho lula ha motheo tlasa mojaro o bohareng
Ha re shebeng motheo oa leoto le thehiloeng mobung o entsoeng ka mekhahlelo e mengata e fapaneng, ka mohlala lera la lehlabathe H0, kapa H1 ka tlas’a leoto, lera la mobu oa letsopa le botenya ba H2, lera la letsopa le letenya le botenya ba H3, ka tlas’a lona ho na le lehlohlojane le hatelitsoeng le botenya bo boholo ba lera, le boemo ba metsi a ka tlas’a lefatše NPV (set. 1a).
Bakeng sa ho bala ho lula, ho hlokahala ho kenya setšoantšo sa likhatello tse bakoang ke boima ba mobu oona ka boona (setšoantšo se letšehali ho sl. 1b) le setšoantšo sa likhatello tse bakoang ke ketso ea mojaro o eketsehileng o tsoang ho motheo (setšoantšo se letona ho sl. 1b). Re fumana setšoantšo sa likhatello tse bakoang ke boima ba mobu oona ka boona ho tloha botenya ba mekhahlelo Σ_H_ le boima ba bona ba volumetric γ. Haeba boima ba volumetric ba lehlabathe e le γ1, ba lehlabathe ka tlas’a metsi γ’1, ba mobu oa letsopa ka tlas’a metsi γ’2, ba letsopa ka tlas’a metsi γ’3, likhatello tsa ho hatella mobung tse tsoang boima ba mobu oona ka boona li tla ba (sl. 1)
γ1 · H’; γ’1 · H’’; γ’2 · H2; γ’3 · H3;
Setšoantšo sa khatello se bakoang ke mojaro re se fumana ka ho bala ho latela e ’ngoe ea mekhoa e tsebahalang, mohlala ka Steinbrenner kapa Newmark, bakeng sa botebo bo fapaneng ka tlas’a motheo.
Haeba re tšoaea P e le moroalo oa motheo, A e le sebaka sa oona seo o itšetlehang ka sona mobung, γ1 e le boima ba yuniti ba mobu botebong ba motheo t ka tlaase ho bokaholimo ba sebaka, moroalo o khethehileng oa motheo ke P/A athe boima ba mobu ka bo oona botebong boo bo tšoana le γ1t. E le ho fumana moroalo o tlatselletsang oa mobu ka lebaka la moroalo oa motheo, ho lokela ho ntšoa khatello ea boima ba mobu ka bo oona γ1t ho tsoa morolong oa motheo P/A, kahoo moroalo o tlatselletsang oa mobu o lekana le
p0 = P/A – γ1t.
Ka botebo bo tšoanang t ho boetse ho sebetsa khatello γ1t e bakoang ke boima ba mobu ka boona, kahoo ka botebo bona ho sebetsa khatello eohle (P/A – γ1t) + γ1t, moo kopanyo ea mobu tlasa khatello γ1t e seng e entsoe pele kaho ea mohaho.
Sl. 1. Kakaretso ea ho thella ha motheo tlas’a mojaro o bohareng
Leha ho le joalo, haeba karolo e ’ngoe ea motheo e kaholimo ho sekama sa motheo e tlatsoa ka mobu (set. 1c), mojaro oa mobu o tlatsoitsoeng 2_Q_ o lokela ho nkoa ka hloko, kahoo tabeng eo mojaro o tlatsetsang o lekana le
_P+2_Q/A – γ1t.
Bakeng sa motheo oa sebopeho sa moqolo ke A = b x 1,0 m ho 1 m’ ea motheo.
Ho baloa ha kokobela ho etsoa bakeng sa likarolo tsohle tsa mobu o petsoang ho fihlela botebong ba ts’ebetso ea mojaro oa motheo. Pele ho ne ho nkoa hore moeli oa ts’ebetso ea mojaro oa moaho ke botebo boo ho bona ho busang likhatello tsa matla a ≥ 10% p0. Kajeno ho amoheloa hore moeli ona o botebong boo khatello e tsoang mojaro o eketsehileng pz e lekanang le 20% khatello e tsoang boima ba mobu ka boona: pz = 0,2 ·γ_Σ_H. Ka tlase ho botebo bona kokobela ha e baloe. Ho ea ka molao o mong ho khothaletsoa ho bala kokobela bakeng sa likarolo ho fihlela botebong ba 2_b_ ho 3_b_, moo b e leng bophara ba motheo. Ha qetellong ho e-na le lera la lehlohlojane joaloka setšoantšong 1a, ha le eloe hloko ha ho baloa kokobela, hobane kokobela ea lona tlasa mojaro oa motheo ha e nyenyane ebile e etsahala nakong ea kaho.
Ka botebo z ka tlas’a motheo ho teng khatello ea ho petetsa pg ka lebaka la boima ba mobu ka boona (sl. 1b), moo le phello ea ho phahama ha metsi e nkiloe hloko. Khatellong ena ea pele ea ho petetsa ho eketsoa khatello pz e bakoang ke mojaro oa moaho botebong bona bo tšoanang. Ka hona, ntlheng efe kapa efe M botebong z ka tlas’a motheo ho busa kakaretso ea khatello ea ho petetsa pn = pg + pz.
Tlas’a tšusumetso ea mojaro o tlatsetsang, mobu oa theoha ’me oa holofala ka mahlakoreng. Ha liphetoho tsa mahlakoreng li hlokomolohuoa, hobane li batla li le nyenyane, kaha mojaro o lumelletsoeng oa mobu o sebakeng sa liphetoho tse elasto-plastiki, ho ka amoheloa hore palo ea ho theoha e etsoa ho latela teko ea ho hatella ka edometa, ka mohlala o sa sitisoang o ntšitsoeng sebakeng sa ntlha e hlokomeloang mobung, ka eo teko ho khetholloang module ea ho hatella ea mobu Ms.
Ho latela molao oa Hooke re na le
Δ_s_ = pz/Ms,
moo Δ_s_ e leng sleganje e ikhethileng, ka yuniti ea botenya ba lera, pz e le khatello botebong ba mobu z ka lebaka la mojaro o tlatsetso.
Haeba re nka botenya ba lera dz bo le bonyenyane ka ho lekaneng, hore pz le Ms li ka nkoa e le tse sa fetoheng, ho lula ha pele ho tla ba
Δ_s dz_ = pz/Ms dz.
Ho kokobela ho felletseng ha lera le nang le botenya H e tla ba
Ha pZ le MS li sa fetohe bakeng sa lera le nang le botenya H, ho tla ba joalo
s = pz/Ms · H.
Ha e le hantle pz le Ms ha li sa le teng ka kamehla bakeng sa lera la botenya ba H1, empa ho amoheloa boleng ba tsona bo mahareng ntlheng M.
Modyulo oa ho hatella ha mobu Ms o khethoa ka laboratoring bakeng sa lera ka leng ka thoko. Bakeng sa mobu o kopantsoeng ka tloaelo, modyulo Ms o khethoa ho tsoa ho setšoantšo sa khatello ea pele, moo mojaro o felletseng σ2 = pg + pz; σ1 = pg = Σ_γt,_ mojaro o tlatselletsang Δ_σ_ = σ2 – σ1 = (pg + pz) – pg, ’me boleng bo tsamaellanang ba khatello e lekanyelitsoeng ke Δ_h2_/h le Δ_h1_/h, ka hona ke
Leha ho le joalo, haeba e le letsopa le kileng la kopanngoa pele haholo, joale modulu ea ho petsoha e lekanyetsoa ho tsoa setšoantšong sa khatello ea bobeli. Ho tsoa mohlaleng ho sl. 2 re na le bakeng sa:
Set. 2. Khethollo ea modulase ea khatello ea mobu e ipapisitse le setšoantšo sa khatello e lekanyelitsoeng
Se tsoang ho tse ka pele se bontša hore ho lula fatše ha letsopa le hatelitsoeng pele ho tla ba nyenyane haholo ho feta ho lula fatše ha mobu o hatelitsoeng ka mokhoa o tloaelehileng.
Tšusumetso ea ho tiea ha motheo holim’a ho lula fatše
Le hoja ka tshebetso ho se na metheo e feletseng ya ho tenyetseha, moo ho dula ha ntlha e nngwe ho ka nnang ho sa itšetlehe ka ho dula ha ntlha e haufi, bakeng sa ho bala ho dula ho arotsoe metheo e tenyetsehang le metheo e tiileng.
Metheo e elastic, e boleloang ka eona marotholi a majoe le litlolo, ha mojaro o ajoang ka ho lekana li baka ho theoha ho fapaneng lintlheng tse fapaneng. Ka lebaka leo, metheong ena palo ea ho theoha ha e etsoe bakeng sa sebaka sohle se imetsoeng, empa e etsoa bakeng sa lintlha tsa sona ka bomong: lintlha tsa likhutlo A, B, C le D, lintlha tse bohareng tsa mahlakore E, F, H le J le ntlha e bohareng G ea sebaka sa khutlonnetsepa (sl. 3). Ha mojaro o ajoang ka ho lekana, ho theoha ha lintlha B, C le D ho tšoana le ha ntlha A, ho theoha ha ntlha H ho tšoana le ha ntlha E, ’me ntlha J e tšoana le ntlha F bakeng sa mobu o nang le sebopeho se tšoanang.
Set. 3. Palo ea ho theoha ha lintlha tse fapaneng tsa bokaholimo bo imetsoeng
Bakeng sa ho bala ho lula fatše ka tlas’a ntlha efe kapa efe G ea bokaholimo bo imetsoeng, khoune e kgutlonne ABCD e arotsoe ka likhutlo-tharo tse ’nè tse nyenyane, ’me ho lula fatše ha G ho fumanoa e le kakaretso ea ho lula fatše ho bakoang ke e ’ngoe le e ’ngoe ea likhutlo-tharo tse arotsoeng.
Metheo e tiileng ha e theohe ka tsela e tšoanang le e tenyetsehang, hobane ho eona ho ke ke ha khoneha hore lintlha ka bomong li theohe. Ka hona ho theoha ha metheo e tiileng ho baloa e le ntho e le ’ngoe, ka hore ho latela boemo ba ho tiea ho baloa boleng bo bohareng ba ho theoha ka tsela e fapaneng, kaha kabo ea khatello botlaaseng ba motheo e itšetlehile ka ho tiea ha motheo.
Bakeng sa metheo e tiileng e bōpehileng joaloka sekwere kapa khutlonne e nyenyane, moo a < 2_b_, ho baloa ho lula fatše sG ha ntlha e bohareng G ’me ho amoheloa ho lula fatše ka kakaretso ha motheo s = 3/4 sG. Bakeng sa metheo e tiileng e bōpehileng joaloka khutlonne e telele kapa lebanta, ho baloa ho lula fatše ha ntlha ea qetello E, ntlha e bohareng G le ntlha M e bohareng ba sebaka pakeng tsa tsona, ho ea ka axis e telele ea motheo, ’me ho amoheloa boleng bo bohareng.
Van Hamme o nka hore palo e nepahetseng haholo ea ho theoha ha „ntlha e ikhethang P“, e leng seeng e bohareng e le ka sebaka sa
ho tloha litšehetso tse bohareng. Ho ea ka Van Hamme, ho lula fatše ha lintlha tse itseng tsa motheo ho ikemetse ka mokhoa oo khatello e ajoang ka oona botlaaseng ba motheo. Bakeng sa lintlha tsena ho lula fatše ho ka baloa ka ho nka hore khatello botlaaseng ba motheo e abuoa ka mokhoa o tšoanang. Bakeng sa motheo o tiileng o jariloeng ke mojaro o lekanang moo kabo ea khatello botlaaseng ba motheo e sa lekanang ’me e eketsehang ho ea lipheletsong tsa motheo, ho lula fatše ha motheo ho lekana le ho lula fatše ha ntlha e khethollang P. Likhatello botebong z tlasa ntlha e khethollang P ea bokaholimo bo khutlonnetsepa bo bolelele a, bophara b, bo jariloeng ke mojaro o lekanang p0 li ka baloa ka thuso ea tafole 1 e entsoeng ke Jelinek.
Khatello σzP botebong z tlasa ntlha e ikhethang P ke σzP = (σz/p0)·p0, moo p0 e leng mojaro o tlatsetsang oa mobu.
Tafole 1. Boleng σz/p bakeng sa likhatello tse ka tlas’a ntlha e khethehileng P ho ipapisitse le karo-karolelano ea botebo z ho bophara b le karo-karolelano ea bolelele a ho bophara b ba motheo o pharaletseng
Kakaretso ea ho thella e thehiloeng phetohong ea coefficient ea porosity ea mobu
Haeba re tšoaea ka e0 coefficient ea porosity ea mohlala o sa sitisoang o ntšitsoeng karolong ea mobu, ka ei coefficient ea porosity ea mohlala oo ha ho qetiloe ho kopanngoa ka edometer tlas’a mojaro σ1 (sl. 4a), ho fokotseha ha bophahamo ba pele ba mobu tlas’a phello ea mojaro Δ_σ_ ho lekana le ho fokotseha ha porosity, ke hore coefficient ea porosity ea mobu
Δ_e_ = e0 – e1
Sl. 4. Kakaretso ea ho bala ho thella e thehiloeng phetohong ea coefficient ea porosity ea mobu
Molumo oa pele oa mohlala oa mobu ke
Ho lula ho khethehileng Δ_s_, ke hore, ho lula ka yuniti ea bophahamo ba mobu 1+e0 ke
Δ_s_ =(e0–e1) / (1+e0)
Ho thea ha lera la motheo le botenya dz ho ea ka set. 4b
Δ_s_ dz=(e0–e1) / (1+e0) dz
Ho lula fatše ha lera le botenya ba H ho tla ba
Haeba re nka hore p ke khatello botebong z e bakoang ke boima ba mobu ka boona, e lumellanang le mojaro σ0 ho edometer, Δp ke khatello ea mojaro o tlatsetsang oa mobu ka lebaka la moaho, e lumellanang le keketseho ea mojaro Δ_σ_ ho edometer, p1 ke khatello eohle tlas’a tšusumetso ea boima ba mobu ka boona le mojaro o tlatsetsang e lumellanang le mojaro oohle σ1 ho edometer, re ka ngola sebopeho se ka pele ka mokhoa
Haeba re tšoaea ka A sebaka sa setšoantšo sa khatello ho tsoa mojaro o tlatsetsang oa mobu, A = Δ_pH_ (sebaka se hatelletsoeng setšoantšong 4b), moo Δ_p_ e leng khatello e tsoang mojaro o tlatsetsang bohareng ba lera
a=Δ_e_/Δ_p_, karo-karolelano ya phapang ya sekhahla sa masoba ho ya ho kgatello e tshwanetseng ya mojaro o tlatselletsang V_c = (1+e0)/a, re ka beha
ke hore s = A/Vc [cm]
Ha mobu o entsoe ka mekhahlelo e mengata, ho baloa ho lula s bakeng sa mohato o mong le o mong; kakaretso ea ho lula ha mehato ka bomong e fana ka ho lula ka kakaretso Σ_s_.