فشار جانبی وارد بر دیوارهای نگهبان در مصالح دانه ای با حضور نیروی نشت

آنالیز پایداری دیوارهای نگهبان، به ویژه سپری ها در حضور جریان آب زیرزمینی از این جهت حایز اهمیت است که نیروی نشت به کاهش نیروهای مقاوم و در نتیجه کاهش پایداری آن ها می انجامد. مطالعات اولیه terzaghi (1943) نشان می دهد که به صورت تقریبی، قسمتی از حجم توده خاک به عرض نصف ارتفاع دیوار می بایست جهت آنالیز پایداری کلی در مقابل ناپایداری هیدرولیکی در نظرگرفته شود. در صورت وجود حاشیه امن مناسب نسبت به ناپایداری هیدرولیکی، همچنان طراحی چنین دیوارهایی نیازمند به تخمینی از فشار جانبی مقاوم خاک است که می بایست به نحوی در حضور نیروی نشت محاسبه شود. با وجود این که چندین روش برای آنالیز پایداری سپری به هنگام حضور جریان نشت وجود دارد اما تاکنون هیچ توجه ای به الگوی جریان نشت و تاثیر آن بر مقاومت خاک پشت دیوار نشده است. در این پژوهش از تلفیق دو روش اجزای محدود و خطوط مشخصه های تنش برای محاسبه این نیروها استفاده می شود. از روش اجزای محدود برای محاسبه میدان جریان استفاده شده و روش مشخصه های تنش برای تعیین میدان تنش به کار می رود. آنالیز پایداری توده خاک در حضور جریان نشت می تواند براساس وزن مخصوص اشباع به همراه توزیع فشار آب حفره ای و یا براساس وزن مخصوص غوطه ور همراه با نیروی نشت در هر نقطه ای از توده خاک صورت گیرد. این دو دیدگاه نتایج دقیقا یکسانی داشته و در پژوهش حاضر از دیدگاه دوم یعنی استفاده از وزن مخصوص غوطه ور و نیروی نشت استفاده شده است. نتایج حاصل از پژوهش در قالب جداول و گراف هایی ارائه و با نتایج موجود از محققین دیگر مقایسه گردیده است.