علوم آب و خاک

نیروی زیرفشار یکی از عوامل ناپایداری در سازه‌های آبی است. به همین علت تعیین و کنترل آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. استفاده از چاله­‌های زهکشی یکی راه‌­های کاهش این نیرو است که به‌صورت قائم با لوله‌­هایی با قطر­های مختلف در پی سازه‌های آبی ساخته می‌شوند. برای بررسی عملکرد این چاهک‌­ها یک مدل آزمایشگاهی از پی سدهای بتنی در فلوم اختصاصی ساخته شد. طول پی مدل سد به پنج قسمت تقسیم‌بندی و تعداد چهار چاله زهکشی با ارتفاع معادل ضخامت پی سد در مدل نفوذناپذیر ایجاد شد. تغییرات فشار در پی سد با تغییر ارتفاع آب بالادست سد انجام و توسط لوله‌­های پیزومتر نصب شده در پی و تغییر موقعیت چاله اندازه‌­گیری شد. با استفاده از پتانسیل هیدرولیکی محاسبه شده از زهکش‌­های تعبیه شده، نیروی زیرفشار محاسبه شد. سپس بهترین حالت که کمینه نیرو بالادهنده به‌ازای موقعیت زهکش در پی سد بود، مشخص شد. نتایج نشان داد در حالتی که a/L=0/4 باشد، بهترین وضعیت برای قرار دادن زهکش‌های قائم برای کاهش نیروی زیرفشار است (a فاصله زهکش از پاشنه سد و L طول سد در پی است) که علت آن ایجاد فشار اتمسفریک در زیر پی سد است که خود سبب کاهش نیروی زیرفشار به مقدار چشمگیری می­شود.