بررسي نشت، نيروي بالابرنده و گراديان هيدروليكي در زير سازه‌هاي هيدروليكي با تركيب‌بندي مختلفي از ديوارهاي آب‌بند دوگانه

در طراحي سازه‌هاي هيدروليكي از ديوارهاي آب‌بند، براي كنترل نيروي بالابرنده و گراديان هيدروليكي خروجي استفاده مي‌شود. در اين تحقيق نحوه قرارگيري ديوار آب‌بند دوگانه در زير سازه‌هاي هيدروليكي از لحاظ موقعيت، فاصله و همچنين عمق كارگذاري آن‌ها به روش عددي مورد بررسي قرار گرفت. حل معادلات حاكم به همراه شرايط مرزي، به روش المان‌هاي محدود (FEM) انجام گرفت. نتايج نشان داد كه اگر ديوار آب‌بند پايين‌دست از ديوار آب‌بند بالادست عميق‌تر باشد، باعث افزايش برآيند نيروي بالابرنده نسبت به حالت بدون ديوار آب‌بند خواهد شد. به ازاي يك عرض ثابت براي سازه، با كاهش فاصله دو ديوار آب‌بند نسبت به هم، نيروي بالابرنده (U) كاهش پيدا مي‌كند. هر چه عرض سازه كمتر و يا عمق پي نفوذپذير بيشتر باشد، نيروي بالابرنده كمتر خواهد بود. با افزايش فاصله دو ديوار آب‌بند نسبت به هم و افزايش عمق ديوار آب‌بند انتهايي، گراديان هيدروليكي خروجي (GR) كاهش مي‌يابد. مقدار GR هنگامي‌ كه دو ديوار آب‌بند در ابتدا و انتهاي سازه قرار داشته باشند، نسبت به حالتي كه ديوار آب‌بند انتهايي در موقعيت 0/33= L/B  و 0/66 =L/B  نسبت به ديوار آب‌بند ابتدايي باشد، كمتر خواهد شد. مقايسه نتايج حاصل از مدل عددي با نتايج ارائه شده در تحقيقات قبلي براي يك شرايط يكسان نشان داد كه حداكثر خطا در مدل عددي جهت برآورد فشار آب منفذي در انتهاي سازه (Pc) و گراديان هيدروليكي خروجي (GR) كمتر از 5% مي باشد.