اثر آب بر فشار خاک

روش های فوق الذکر در تعیین فشار دینامیکی وارد بر دیوارهای حایل در شرایط خشک بودن خاک پشت دیوار قابل استفاده هستند. و با توجه به تعبیه سیستم زهکش در پشت دیوارهای حایل، چنین فرضی در غالب موارد صحیح است، لیکن در بعضی موارد نظیر دیوارهای ساحلی، یا دیوار ه های کنار آبگیرها، وجود آب در پشت یا جلو دیوار موجب تغییر رانش دینامیکی شده، و منظور نمودن اثر آن در طراحی ضروری است. به طور کی فشار آب بر دیوارها در صورت عدم تأمین سیستم زهکشی مناسب، به دو مؤلفه فشار هیدروستاتیک که با عمق به صورت خطی افزایش می یابد و فشار هیدرودینامیکی که از پاسخ دینامیکی آب ناشی می شود، قابل تفکیک است.

حضور آب در جلو دیوار

در صورت قرارگیری یک حجم آب در جلوی دیوار حایل، با فرض قرارگیری یک حایل صلب در مقابل یک مخزن نیمه بی نهایت، می توان فشار هیدرودینامیک آب را که از پاسخ دینامیکی حجم آب حین وقوع زلزله ناشی می شود را از روش وسترگاد تعیین نمود. طبق مطالعات وی، در صورت پایین بودن فرکانس حرکت لرزه ای نسبت به فرکانس طبیعی مخزن، فشار هیدرودینامیک آب با جذر عمق افزایش می یابد.

فشار جانبی کل ناشی از حضور آب در جلو یک دیوار حایل حین وقوع زلزله مجموع فشار هیدروستاتیک و اضافه فشار هیدرودینامیک خواهد بود. در طراحی دیوارهای حایل در مقابل آبگیرها، افت سریع آب در مخزن در کنترل واژگونی دیوار باید مدنظر باشد، همچنین در حین وقوع زلزله نیز بالا آمدن سریع آب در جلو دیوار باعث افزایش پایداری آن، لیکن پایین رفتن همین سطح آب باعث کاهش ضریب ایمنی پایداری خواهد شد که باید در طراحی مد نظر قرار گیرد.

حضور آب در خاک پشت دیوار

در صورتی که خاک پشت دیوار از نوع خاک ریزدانه با ضریب نفوذپذیری خیلی کم باشد، آب منفذی در حین زلزله با خاک اطراف خود حرکت می کند، لیکن در صورتی که خاک از نوع ماسه ای و با ضریب نفوذپذیری بالا باشد، در حین لرزش، اسکلت خاک حرکت کرده و آب حفر ه ای ساکن می ماند، در این حالت امکان وقوع فشارهای هیدرودینامیک برای این آب حفره ای آزاد وجود خواهد داشت.

حضور آب در طرفین دیوار دیوارهای ساحلی

در بعضی موارد نظیر دیوارهای ساحلی، در یک سمت آب حفره ای و در طرفین دیگر فشار آب وجود دارد، برای چنین مواردی برخی محققین افزایش فشار حفره ای در سمت خشکی را 70 درصد اضافه فشار دینامیکی در سمت آب پیشنهاد کرده اند.