افزایش قابل ملاحظه فشار های آب منفذی هسته حین ساخت سدهای خاکی می تواند منجر به بروز پدیده ی شکست هیدرولیکی هنگام آبگیری سد گردد. لذا اطلاع کامل از الگوی ایجاد اضافه فشار آب حفره ای در هسته سد امری ضروری می باشد. در تحقیق حاضر با بکارگیری روش المان محدود در تحلیل همبسته سدهای خاکی، مقادیر فشار آب منفذی و تغییرمکان های ایجاد شده حین ساخت سد درونگر با استفاده از کد نگاشته شده در محیط فرترن برآورد گردیده و نتایج با داده های ابزاردقیق مقایسه شده اند. درنهایت با استفاده از آنالیز بازگشتی مقدار واقعی نفوذپذیری هسته ونسبت نفوذپذیری افقی به قائم مشخص شده است.

در تحلیل احتمالاتی پدیده تحکیم خاک، نقش عدم قطعیت متغیرهای هیدرولیکی و ژئوتکنیکی و همبستگی میان مقادیر آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در تحقیق حاضر، فرضیه تاثیر همبستگی متغیرهای تصادفی هدایت هیدرولیکی و ضریب قابلیت فشردگی حجمی بر تغییرات زمانی تحلیل احتمالاتی تحکیم خاک مورد بررسی قرار می گیرد. نکته حائز اهمیت این است که در صورت تائید تاثیر همبستگی متغیرهای تصادفی مورد بررسی، بررسی نقش آنها به صورت منفرد موجب خطا در تعیین تغییرات زمانی تحکیم خاک می شود. بدین جهت در تحقیق حاضر، یک برنامه رایانه ای در محیط MATLAB توسعه داده شد و از حل عددی معادله دیفرانسیل تحکیم خاک، به عنوان راه حل پایه در روش احتمالاتی شبیه سازی مونت کارلو استفاده گردید. سپس تأثیر اعمال همبستگی هدایت هیدرولیکی و ضریب قابلیت فشردگی حجمی به عنوان دو متغیر تصادفی تاثیرگذار، با استفاده از توابع کاپولا مختلف و در قالب تحلیل احتمالاتی دو متغیره تحکیم خاک در منطقه شفت استان گیلان بررسی شد. نتایج نشان داد که بهترین توزیع منفرد برازش داده شده بر هر یک از متغیرهای تصادفی مذکور، گوسی معکوس بوده در حالی که با اعمال تاثیر همبستگی، بهترین توزیع احتمالاتی مشترک از تابع کاپولا گوسی حاصل می گردد. همچنین خطای ناشی از عدم اعمال همبستگی متغیرهای تصادفی بر پدیده تحکیم، در عمق های خاک 2 و 4 متر به ترتیب 7 و 2/2 درصد به دست آمد. در انتها نتایج نشان داد که در شرایط عدم اعمال همبستگی متغیرهای تصادفی مورد بررسی در این تحقیق، سرعت پدیده تحکیم بیشتر از حالت اعمال همبستگی این متغیرها برآورد می گردد.

آزمایش تحکیم با نرخ کرنش ثابت (CRS) بعنوان یک روش سریع در تعیین خصوصیات تحکیم پذیری خاکها مورد استفاده قرار میگیرد. معمولا معیار انتخاب نرخ کرنش بر اساس فشار آب منفذی نسبی، یعنی نسبت فشار آب منفذی در کف نمونه به تنش کل وارد بر نمونه می باشد. در این تحقیق برای بررسی اثر سرعت فشردگی بر نحوه تغییرات فشار آب منفذی نسبی، چهار نوع خاک رسی با خصوصیات خمیرائی متفاوت تحت نرخهای مختلف کرنش بصورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج آزمایشها نشان داد که الگوی تغییرات فشار آب منفذی در آزمایش تحکیم با کرنش ثابت تابعی از شرایط حاکم بر رژیم جریان زهکشی بوده و بر حسب نوع جریان (دارسی و یا غیر دارسی) دارای دو روند مختلف می باشد. همچنین نتایج آزمایشهای صورت گرفته بر روی انواع خاکهای رسی نشان داد که خصوصیات خمیرایی خاک تاثیر قابل توجهی بر روند تغییرات فشار آب منفذی ندارد.

گستردگی کاربرد آزمایش نفوذ مخروط به علت سرعت عملیات آن در شناسایی لایه های خاک و ویژگی های آن، باعث شده است که روش های مختلف تحلیلی برای مطالعه ی این آزمایش به وجود آید. اندازه گیری فشار آب منفذی اضافی در طی آزمون نفوذ مخروط نقش به سزایی را در تعیین خصوصیات و پارامترهای مهندسی خاک های رسی می تواند ایفا کند. در بسیاری از مسائل ژئوتکنیکی، وضعیت تنش اولیه ی موجود در زمین، پارامتر مهمی است که برای طراحی و تحلیل باید شناخته شود؛ ضریب فشار جانبی در حالت سکون، K0، نیز برای سال ها توسط مهندسین ژئوتکنیک مورد مطالعه قرار گرفته است، زیرا پارامتری ضروری در طراحی و تحلیل بسیاری از مسائل ژئوتکنیکی مانند شمع ها و پایداری شیب ها است. با توجه به کمبود مطالعات جامع برروی خاک های رسی، اهمیت شناسایی رفتار این خاک ها وهمچنین محدودیت آزمون های آزمایشگاهی، در این پژوهش با مدل سازی عددی آزمایش نفوذ مخروط در خاک های رسی اشباع در شرایط زهکشی نشده، تأثیر ضریب فشار جانبی و تنش های موثر قائم اولیه بر فشار آب منفذی ایجاد شده براثر نفوذ مخروط، بررسی و رابطه ای بین فشارهای آب منفذی اضافی در محل های u2 وu1 و همچنین u2 و u3 براساس این دو پارامتر ارائه شده است. برای مدل سازی در این تحقیق، از نرم افزار فلک دوبعدی مبتنی بر روش تفاضل محدود و مدل رفتاری کم -کلی اصلاح شده استفاده شده است. برای صحت سنجی، نتایج به دست آمده از مدل سازی عددی نیز با نتایج اندازه گیری ها در آزمایش برجای نفوذ مخروط مقایسه گردیده است. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش هریک از پارامترهای ضریب فشار جانبی و تنش موثر قائم،  اضافه فشار آب منفذی در هر سه محل اندازه گیری فشار آب منفذی افزایش می یابد.

با توجه به عدم قطعیت و تغییرات مکانی مقادیر پارامترهای تحکیمی خاک و تاثیر آن بر فشار آب منفذی حین نشست در پی سازه، امروزه کاربرد روش های احتمالاتی مبتنی بر عدم قطعیت در تحلیل چنین مسائلی رایج می باشد. در تحقیق حاضر، نقش عدم قطعیت قابلیت فشردگی حجمی خاک به عنوان یکی از عوامل موثر بر تغییرات زمانی فشار آب منفذی حین تحکیم در ناحیه شفت استان گیلان مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور نمونه برداری خاک از 9 گمانه (مربوط به پی یک سازه فولادی و محوطه آن واقع در حومه شهرستان شفت) انجام شد و با آزمایش تحکیم، توزیع لوگ نرمال پارامتر قابلیت فشردگی حجمی خاک به دست آمد. سپس یک برنامه رایانه ای در محیط MATLAB برای تحلیل احتمالاتی معادله دیفرانسیل تحکیم به روش مونت کارلو توسعه داده شد. طبق نتایج، با افزایش تعداد نمونه تصادفی (ضریب قابلیت فشردگی) در روش مونت کارلو از 100 به 1000 نمونه، تغییر قابل توجهی در نتایج مشاهده نگردید. در حالیکه کشیدگی منحنی های چگالی احتمال با زمان، حاکی از نقش قابل توجه گذشت زمان در افزایش عدم قطعیت فشار آب منفذی می باشد. همچنین در یک عمق معین، ضخامت بیشتر لایه خاک مورد بررسی منجر به افزایش عدم قطعیت نتایج گردید. با 2 برابر شدن عمق نقطه مورد بررسی و ضخامت لایه خاک، چگالی احتمال بیش از 20 برابر افزایش یافت. در نهایت بیش ترین افزایش ضریب تغییرات فشار آب منفذی طی 100 روز در لایه خاک به ضخامت 4 متر برابر 15/2 درصد و در لایه خاک با ضخامت 16 متر کمتر از 25/0 درصد به دست آمد.

مدیریت بهینه طرحهای بزرگ تامین آب به لحاظ اقتصادی ایجاب می کند تا همزمان با اجرا و آماده شدن بخشی از طرح، بهره برداری هم صورت گیرد. این فرایند در طرحهای بزرگ سدسازی امری متداول بوده و موجب می گردد که استفاده موثرتری از سرمایه گذاری های انجام شده به عمل آید. بهره برداری از مخازن چنین سدهایی همزمان با انجام و تکمیل عملیات ساختمانی شرایط خاصی را از نظر بارگذاری بر این طرح ها تحمیل می کند که باید تمهیداتی ویژه در مورد آنها اندیشیده شوند. هنگام ساختن و اجرای سدهای خاکی مقدار قابل ملاحظه ای فشارهای آب منفذی در هسته این سدها ایجاد می شود که عمدتا ناشی از سربارهای مربوط به افزایش ضخامت خاکریزی بوده و بهره برداری همزمان با اجرا موجب می شود که علاوه بر فشارهای منفذی ایجاد شده بر اثر سربارهای خاکریزی، فشارهای منفذی جدیدی ناشی از تراوش و نفوذ آب به داخل سد نیز ایجاد گردد. ممکن است این امر موجب افزایش فشارهای منفذی گردیده و چنانچه انجام آن با مطالعه صورت نگیرد منجر به بروز پدیده شکست هیدرولیکی سد شود. در مقاله حاضر سعی شده است که با استفاده از نرم افزار CA2، فشارهای منفذی ایجاد شده ناشی از دو عامل استمرار عملیات ساختمانی و آبگیری همزمان مطالعه و مورد ارزیابی قرار گیرد. در ادامه با استفاده از داده های جمع آوری شده با کاربرد ابزار دقیق نصب شده در سد کرخه که در شرایط ذکر شده مورد بهره برداری قرار گرفته اند، نتایج بدست آمده مقایسه و مورد قضاوت قرار گرفته اند.

فشار شکست سنگ پارامتری کلیدی در طراحی عملیات شکافت هیدرولیکی می باشد. فاکتور های خواص سنگ (مکانیکی و پتروفیزیکی)، خواص سیال، میدان تنش های برجا و فشار منفذی عوامل موثر بر فشار شکست را شامل می شوند. براساس داده های میدانی، ترکیب یونی آب منفذی و برهم کنش های ژئوشیمیایی در نقاط مختلف یک سنگ مخزن تحت یک میدان تنش یکسان، می تواند متفاوت باشند. بنابراین در این نقاط، فشار شکست نیز می تواند متفاوت رفتار کند. به کمک مدل های تئوری مختلف می توان فشار شکست را تخمین زد. اما در روابط این مدل ها اثر تعامل ژئوشیمایی آب منفذی-سنگ مستقیما دیده نمی شود. همچنین دقت تخمین فشار این روابط کماکان چالش برانگیز است. در این مطالعه با استفاده از نتایج پژوهش های پیشین، دقت مدل های مرسوم تخمین فشار شکست و اثرات احتمالی شیمی آب مخزن بر فشار شکست بررسی گردید. همچنین مدل جدیدی با مفهوم تنش موثر در قالب فشار انفصال دانه-به-دانه و به کارگیری اصل برهم نهی توزیع تنش های اطراف دیواره چاه توسعه یافت. بر اساس نتایج، اکثر مدل های مرسوم تخمین فشار شکست در عملیات شکافت هیدرولیک ناموفق هستند. به عنوان مثال، خطای متوسط مدل بسیار مرسوم هابرت-ویلیس حدود 34. 7% می باشد. همچنین این بررسی نشان می دهد که شیمی آب منفذی بر ترشوندگی و فشار شکست سنگ به دلیل مشارکت نیروهای بین سطحی طبق تئوری Derjaguin–Landau–Verwey–Overbeek (DLVO) اثر دارد. اما میزان و نحوه تاثیر ترشوندگی (آب-دوستی یا نفت-دوستی) سنگ کربناته بر فشار شکست سنگ به واسطه تغییر استحکام سنگ مبهم و به نحوه جایگیری فازهای ترکننده در سطوح تماس دانه های سنگ وابسته می باشد. نتایج مدل مفهومی نشان داد که با افزایش غلظت یون سولفات موجود در آب منفذی سنگ کربناته ریزدانه ( گچی(Chalk) )، فشار شکست سنگ کاهش می یابد.