تاثير تجمع زباله بر عملكرد طوقه در آبشستگي موضعي پايه پل استوانه‌اي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي آب

كارشناسي ارشد

آبشستگي موضعي اطراف پايه‌هاي پل يكي از مهم‌ترين عوامل تهديدكننده پايداري اين سازه‌ها است و استفاده از طوقه به‌عنوان روشي موثر براي كاهش آن شناخته ميشود. از طرفي ديگر، تجمع زباله‌هاي شناور در بالادست پايه مي‌تواند الگوي جريان را تغيير داده و عمق آبشستگي را افزايش دهد. در اين پژوهش، تاثير تجمع زباله با اشكال و ابعاد مختلف بر عملكرد طوقه در كاهش آبشستگي موضعي پايه‌پل استوانه‌اي به‌صورت آزمايشگاهي بررسي شد. آزمايش‌ها در فلومي به‌طول 15 متر و عرض 90 سانتي‌متر، با پايه استوانه‌اي به قطر 5 سانتي‌متر و طوقه دايره‌اي با قطر 5/12 سانتي‌متر (5/25 برابر قطر پايه) در شرايط آب زلال انجام شد. بستر از ماسه يكنواخت با قطر متوسط 78/0 ميلي‌متر و نسبت سرعت جريان به سرعت بحراني 93/0 تهيه شد. زباله‌ها در سه شكل استوانه‌اي، نيم‌هرم معكوس و مثلثي، هريك در دو اندازه بزرگ و كوچك، در تراز سطح آب و مماس با جلوي پايه نصب شدند. نتايج نشان داد كه نصب طوقه در شرايط بدون زباله، عمق آبشستگي را 2/35 درصد نسبت به پايه شاهد كاهش مي‌دهد. با اين حال، تجمع زباله موجب اختلال در عملكرد طوقه و كاهش راندمان آن گرديد. زباله استوانه‌اي با ابعاد بزرگتر با 4/25 درصد، بيشترين تاثير منفي و زباله استوانه‌اي كوچك با 3/40 درصد، كمترين تاثير منفي را داشتند. بررسي توپوگرافي بستر نيز نشان داد كه حتي در بدترين شرايط تجمع زباله، استفاده از طوقه باعث كاهش ابعاد گودال آبشستگي در جلوي پايه، كنار و پشت آن به‌ترتيب9/28، 4/454 و 1/37 درصد نسبت به پايه شاهد ميشود. اين يافته‌ها لزوم توجه به پديده تجمع زباله را در طراحي و ارزيابي سيستم‌هاي حفاظتي پايه‌هاي پل آشكار مي‌سازد.

237823

سازه هاي آبي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان