بررسی تأثیرات طوق برکنترل میزان آبشستگی اطراف پایه پل در قوس رودخانه

خطر فرسایش و آبشستگی در پای سازه های حفاظتی سواحل و پل های واقع در مصب رودخانه ها می تواند به طورکاملاً جدی طراحی اینگونه سازه ها را تحت تأثیر خود قرار دهد. به طور کلّی هنگامی که سازه ای در رودخانه یا محیط ساحلی قرار می گیرد تغییراتی را در جریان اعمال میکند. بنابراین طراحی دقیق این سازه ها، بدون در نظر گرفتن آبشستگی امکان پذیر نخواهد بود، این تغییرات که معمولاً باعث افزایش ظرفیت انتقا ل رسوب درسیا ل شده و درنهایت منجر به ایجا د پدید آبشستگی خواهد شد. گودال چاله فرسایشی ایجاد شده در اطراف پایه به شکل و مشخصات هندسی پایه بستگی دارد. به علاوه نوع مواد تشکیل دهنده بستر رودخانه و همچنین شرایط هیدرولیکی جریان نظیر وقوع حالت سیلابی و عبور تلماسه ها در میزان عمق چاله فرسایش موثر است. از آنجایی که گسترش چاله فرسایش پایداری سازه پل را به مخاطره می اندازد پیش بینی میزان گود افتادگی و اتخاذ تدابیر لازم برای مهار آن از جمله اقدامات مهندسی متداول در عرصه مهندسی رودخانه تلقی میشود. بدین منظور جهت تحقیق در خصوص بررسی اثر شکل هندسی پایه پل در کنترل پدیده آبشستگی در اطراف آن در قوس رودخانه، آزمایش هائی در یک فلوم آزمایشگاهی با قوس 180 درجه و شعاع مرکزی 2/8 متر و عرض 0/6 متر با R/ B=4/67 با دیوار از جنس پلاکسی گلاس انجام پذیرفت. در این تحقیق با قرار دادن یک پایه استوانه ای به قطر6 سانتیمتر وطول 30 سانتی متر، که طوقه ی با قطر دو برابر قطر پایه بر آن و بر سطح بستر قرار گرفته در یک فلوم آزمایشگاهی و در پنج موقعی ت 60، 30، 120، 90 و 150 درجه با دبی ها ی 26، 29 و 32 لیتر بر ثانیه و عمق ثابت 12 سانتیمتر پدیده آبشستگی حول پایه ها در حالت آب زلال مورد بررسی قرار گرفت. برای مصالح کف فلوم از ماسه طبیعی با دانه بندی یکنواخت با D50=2mm وضریب یکنواختی 1/54 استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد حداکثر عمق آبشستگی هنگام قرار دادن پایه با مقطع استوانه ای محافظت شده با طوقه در طول قوس متناوب بوده و در نیمه اول قوس و در موقعیت 60 درجه بیشترین آبشستگی در پایه ها ایجاد گردید. همچنین آبشستگی در تمام حالات در پایه استوانه ای محافظت شده با طوقه نسبت به پایه استوانه ای محافظت شده کمتر مشاهده گردید. همچنین در کلیه حالات با افزایش دبی جریان در کلیه موقعیت ها، عمق آبشستگی نیز افزایش یافت.

کلیدواژه ها:

آبشستگی ، پایه پل با مقطع استوانه ای ، قوس 180 درجه ، طوقه