بررسی لزوم به کارگیری لایه فیلتر در موج شکن‌های سکویی شکل پذیر

Abstract

موج‏شکن‏های سکویی شکل‏پذیر در خارج کشور به صورت دو لایه با آرمور و هسته، ولی در ایران با توجه به شرایط معادن سنگ به صورت سه لایه با آرمور، فیلتر و هسته طراحی و اجرا می‏شوند. به دلیل اهمیت بالای طراحی و ساخت این سازه‏ها و اجرای هزینه‏بر آنها، تحقیق حاضر، با هدف بررسی لزوم اجرای لایه فیلتر و بررسی تأثیر پارامترهای محیطی و سازه‏ای مؤثر بر فرار مصالح لایه هسته در موج‏شکن‏های سکویی صورت گرفته است. پارامترهای مؤثر شامل تعداد امواج، ارتفاع و پریود امواج، عمق آب پای سازه، ضریب دانه‏بندی و عرض سکو است. در این راستا مطالعات آزمایشگاهی بر روی موج‏شکن‏های دو لایه و سه لایه تحت اثر امواج نامنظم انجام شده است. مشاهده‏های آزمایشگاهی نشان داد که در صورت وجود یک عرض سکوی بهینه در موج‏شکن‏های سکویی، فرار مصالح لایه هسته اتفاق نمی‏افتد. در نتیجه نیازی به لایه فیلتر نیست و از این رو می‏توان با اجرای یک عرض مناسب سکو که در آن فرار مصالح لایه هسته اتفاق نمی‏افتد و برای موج طرح غالب پایداری سکو نیز حفظ می‏گردد، لایه فیلتر را از این سازه‏ها حذف نمود. در این تحقیق ضمن بررسی تأثیر عرض سکو بر فرار مصالح هسته و پایداری موج‏شکن، یک معیار بدون بعد برای ارزیابی آستانه فرار مصالح هسته در موج‏شکن‏های سکویی پیشنهاد شده است. همچنین با توجه به شرایط محیطی و سازه‏ای تحقیق آزمایشگاهی حاضر، برای محاسبه عرض بهینه سکو پیشنهاد می‏شود که مقدار فرسایش عرض سکو (Rec) از رابطه شکاری و شفیعی فر (2013) محاسبه شود و به آن حداقل به اندازه 2 تا 4 برابر قطر اسمی مصالح آرمور اضافه شود. باتوجه به مشکلات اجرای لایه فیلتر و تبعات زمانی و هزینه‏ای آن، انتخاب عرض بهینه سکو و حذف لایه فیلتر می‏تواند در کاهش هزینه و زمان اجرای این نوع سازه بسیار مؤثر باشد.