بررسی آزمایشگاهی تاثیر موقعیت آستانه بر توسعه زمانی عمق چاله آبشستگی اطراف گروه پایه کج با پی

Abstract

پل‌ها یکی از سازه‌های مهم در حوزه ارتباطات زمینی می‌باشند. با احداث این سازه‌ها در رودخانه، الگوی جریانی با ساختاری سه‌بعدی در مجاورت پایه‌های آن شکل می‌گیرد که در نتیجة افزایش سرعت جریان و تشکیل گردابه‌های نعل اسبی و برخاستگی، بخشی از رسوبات اطراف پایه و پی آن دچار آبشستگی می‌شود و در صورت در نظر نگرفتن عمق کافی برای پی یا شمع‌ها، تخریب پایه‌های پل، به‌ویژه در زمان سیلاب را به دنبال خواهد داشت. از این رو در کنار تحقیقات انجام شده در خصوص شناخت عوامل اثرگذار بر آبشستگی پایه‌های پل، اتخاذ تمهیدات مناسب برای کاهش آبشستگی از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشد. در تحقیق حاضر تأثیر موقعیت آستانه بر توسعه زمانی آبشستگی اطراف گروه پایه کج در شرایط مختلف هیدرولیکی و رقوم کارگذاری پی بصورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. گروه پایه‌ مورد بررسی متشکل از دو پایه کج مستطیلی با ابعاد 5/2 در 5/3 سانتی‌متر و زاویه تمایل 28 درجه بر روی پی با ابعاد 10 در 16 سانتیمتر، بود. آزمایش‌ها تحت شرایط مختلف موقعیت آستانه (مقابل، وسط و پایین‌دست پی)، سرعت، عمق جریان و نیز رقوم‌های نسبی مختلف کارگذاری پی (فاصله روی پی تا سطح بستر نسبت به عرض پایه)، 1-، 5/0-، صفر و 1+، انجام شد. بررسی نتایج نشان داد که موقعیت قرارگیری آستانه تأثیر محسوسی بر روند توسعه زمانی چاله آبشستگی دارد. مقایسه‌های صورت گرفته حاکی از آن است که کارگذاری آستانه در مقابل پی نسبت به سایر موقعیت‌های نصب آستانه، کارایی بیشتری در کاهش آبشستگی دارد. مقایسه نتایج نشان داد برای کلیه ترازهای کارگذاری پی، بطور متوسط مقدار عمق لحظه‌ای آبشستگی با استقرار آستانه جلویی 22 درصد، آستانه میانی، 18 درصد و آستانه انتهایی 15 درصد کاهش می‌یابد.