1-پیشگفتار
جریان آ ب در خاک یکی از بنیادی ترین موضوعات در علم ژئوتکنیک و مهندسی زمین است در حقیقت اگر آب در خاک جریان نداشت نیازی به مهندسی ژئوتکنیک نبود. به هر حال اهمیت آب در کار با خاک و سنگ یک ادعای برجسته است .
مقدار جریان اغلب با پارامتر کلیدی در محاسبه نشت آب یا مقدار تعیین شده از آب موجود برای مصارف صنعتی یا خانگی مطالعه می شود . در مهندسی ، فشار آب در هنگام عبور از خلل و فرج مهمترین پیامد جریان آب در خاک می با شد . نباید بر روی میزان عبور آب از داخل زمین تاکید شود ، بلکه باید بر روی شرایط فشار آب در خلل و فرج زمین تاکید شود . فشار آب در خاک چه مثبت باشد چه منفی ، ارتباط مستقیم با مقاومت برشی و اندازه ذرات خاک دارد . تحقیقات در چند دهه اخیر نشان داده است حتی عبور باران در خاک غیر اشباع نزدیک زمین مستقیماً با مکش خاک ارتباط دارد (فشار منفی آب) . همچنین ، حتی هنگامی که جریان آب کشش زیاد دارد مهم است که دقیقاً جایگزین فشار آب در خاک شود .
در گذشته محاسبات در رابطه با آب و خاک ، بر روی جریان اشباع متمرکز شده بود . در نتیجه مساله جریان آب در خاک عموماً به دو دسته محدود شده و نشده ، مانند لایه ی شن و ماسه آب دار که محدود شده یا نشده است ، طبقه بندی می شد. جریان زیر سطحی یک سازه ، یک جریان محدود شده است در حالی که جریان عبوری از یک خاکریزی یکنواخت یک جریان محدود نشده اشت .اسناد تاریخی بیانگر آن است که جریان محدود نشده مشکلات زیادی برای آنالیز به وجود می آورد ، زیرا شخص آنالیزگر نیاز به مشخص کردن تراز سطح آب دارد . سطح تراز آب به عنوان یک کران بالا حساب می شود و هر جریانی که در ناحیه موئینه وجود دارد داشته باشد یعنی بالاتر از خط تراز آب نادیده گرفته می شود .
ای قابل قبول نیست که برای ساده کردن روش ، جریان های غیر اشباع بالای سطح تراز آب را نادیده بگیریم . نه تنها نادیده گرفتن قسمت مرطوب خاک ها اهمیت دارد بلکه این بزرگترین محدوده مساله آمیز است که می تواند آنالیز شود . بررسی کردن جریان غیراشباع در موقعیت های معمولی همچون مدل کردن نفوذ باران اجباری است . مساله جریان موقت مثال خوب دیگری است . مدل کردن حالتی که رطوبت از ساختمان های زمین بدون در نظر گرفتن عبور جریان آب از جرء غیر اشباع خاک عبور کند تقریباً غیر ممکن است .
خوشبختانه نادیده گرفتن ناحیه غیر اشباع خیلی مهم نیست . با رجوع به منابع و مرتبط کردن آن با نرم افزار ، جریان غیر اشباع را می توان با مدل عددی محاسبه کرد . مدل عددی برای محاسبه تقریباً هر نوع نشت مشکل آفرین راه را باز می کند .
لغت نشت معمولاً به نیروهای محرک اولیه که در جهت گرانش هستند اشاره دارد ، همچون پایین رفتن سطح آب ، فشار های هیدرولیکی محرک بین نقاط ورود و خروج که نیروهای محرک هستند . دلیل دیگر حرکت آب در خاک وجود فشار حفره ای متناسب با بار خارجی است . این نوع جریان آب معمولاً مربوط به نشت نمی شود ، بلکه روابط اصلی ریاضی تعریف شده حرکت آب اساساً یکسان هستند . به عنوان یک نتیجه ، نرم افزار مسائل نشت را برای آنالیز فرموله می کند و همچنین می تواند برای آنالیز اتلاف بیش از حد فشار آب حفره ای ناشی از تنش های موجود استفاده شود . در بطن مباحث و مثال های موجود در منابع و نرم افزار SEEP/W ، در تعریف انواع حرکت های آب در خاک بدون توجه به منشا تولید نیروهای محرک در جریان موجود در خاک اشباع و غیر اشباع اصلاح نشت استفاده شده است .
دانلود مقاله نشست
