بررسی آزمایشگاهی استفاده از شکاف در پایه جهت کنترل آبشستگی پایه پل‌

الموضوعات :

مرتضی بختیاری ¹ , مهناز حیدری بنی ² , سید محمود کاشفی پور ³ , مجتبی صانعی ⁴

1 - استادیار دانشکده ی مهندسی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر
2 - کارشناسی ارشد عمران آب- سازه های هیدرولیکی دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر
3 - استاد دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز
4 - دانشیار پژوهشکده ی حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران

تاريخ الإرسال : 30 الخميس , صفر, 1440 تاريخ التأكيد : 20 السبت , ذو القعدة, 1441 تاريخ الإصدار : 01 الأربعاء , ذو الحجة, 1441

الکلمات المفتاحية: آبشستگی, پایه پل, بررسی آزمایشگاهی, شکل شکاف,

ملخص المقالة :

هدف از تحقیق حاضر، بررسی آزمایشگاهی تأثیر استفاده از شکاف در پایه پل با مقطع مستطیلی به منظور کنترل آبشستگی بوده است. برای این منظور چهار شکاف ذوزنقه ای شکل ، ذوزنقه بر عکس، مثلثی و مثلثی برعکس با سطح مقطع یکسان، در سه تراز قرارگیری هم‌تراز بستر ، 5/1 سانتی‌متر و 3 سانتی‌متر بالای بستر در چهار عدد فرود 3/0 و 27/ 0 و 24/0 و 19/0 مورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش‌های تحقیق حاضر در یک فلوم آزمایشگاهی در پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری تهران انجام پذیرفت. نتایج می‌دهد با افزایش تراز قرارگیری شکاف از بستر، عمق آب‌شستگی بالادست پایه‌ها افزایش می‌یابد. همچنین تغییرات توپوگرافی بستر در طول کانال و ابعاد حفره آب‌شستگی نیز افزایش می‌یابد، به طوریکه در تمامی اعداد فرود شکاف‌های قرار گرفته درتراز روی بستر با کاهشی درحدود 5/15تا 81/51 درصد برای شکاف مثلث برعکس،16/21 تا 18/62 درصد برای شکاف ذوزنقه برعکس، 67/26 تا 28/65 درصد برای شکاف مثلثی و 83/38 تا 58/73 درصد برای شکاف ذوزنقه، بهترین عملکرد را نسبت به دو تراز دیگر در شرایط مشابه، دارا می‌باشند.

المصادر:

1)       اردلانی ا، بختیاری م، صانعی م و کاشفی­پور س م.1395. بررسی آزمایشگاهی اثر شکل شکاف و لنگر دوم سطح شکاف روی کنترل آبشستگی موضعی پایه پل پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر. 128 صفحه.

2)       آقاخانی افشار  ا، غفوری مغربی  م  و اسماعیلی ک. 1389. بررسی آزمایشگاهی اثر هندسه شکاف پایه و پایه­های مجاور هم بر کاهش آب­شستگی موضعی. پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد.

3)       حیدرپور م، افضلی­مهر ح، نادری بنی م. 1382. کنترل و کاهش آب­شستگی موضعی در پایه­ی پل با مقاطع مستطیلی گرد گوشه با استفاده از شکاف. مجله­ی علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، سال هفتم شماره سوم، صفحه 13 تا 27.

4)       شفاعی بجستان  م .1387. هیدرولیک انتقال رسوب. ویرایش دوم، انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز

5)       مولایی ح. ۱۳۹۳. تعیین اثر هندسه­ی شکاف روی کاهش عمق آبشستگی در پایه‌های استوانه‌ای. پایان‌نامه­ی کارشناسی ارشد، مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز.

6)       نوزاد ح، حیدرپور م، افضلی مهر ح. ۱۳۸۰. کنترل و کاهش آبشستگی موضعی پایه­ی پل با استفاده از شکاف در گروه پایه‌ها. سومین کنفرانس هیدرولیک ایران، ۱۵ تا ۱۷ آبان، دانشگاه فنی تهران.

7)        Breusers H N C, Rudkivi A J.1991. Scouring-Hydraulic Structures Design Manual. IAHR, A.A. Balkema, Rotterdam, Netherland.

8)        Chiew Y M. 1992. Scour protection at bridge piers. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 118(11), 1260-1269.

9)        EL-Ghorab  E. 2013. Reduction of scour around bridge piers using a modified method for vortex reduction. Alexandria Engineering Journal (2013) 52, 467–478.

10)     Grimaldi C, Gaudio R, Calomino F and Cardoso  A. H. 2009.  Countermeasures against local scouring at bridge piers: slot and combined system of slot bed sill. Journal of hydraulic Engineering, ASCE,  135(5), pp 431-425.

11)     Hjorth p. 1975.Study on the Nature of Local Scour,Dep.Water Resources Engrg.Lund Inst.of Tech.,Bulletin Series A,No.46.

12)     Khodabakhshi A, Saneie M and Abdoh Kolahchi A., 2014. Experimental study on effect of slot level on scour around bridge pier. International Journal of Research in Engineering and Technology, Vol3, pp 103-108.

13)     Kumar V, Ranga Raju  K G ,Vittal N. 1999.Reduction of local scour around bridge piers using slots and collars. J. Hyd. Eng., ASCE, 125(12): 1302-1305.

14)     Mehville B.W and Raudkivi,  A. J. 1977.Flow Characteristics in Local scour at Bridge Piers.” Journal of Hydraulic Research, IAHR,, 15,373-380.

15)     Mellvil B W. 1997. Pier and abutment scour. Integrated approach. J Hyd Engrg ASCE 132(2): 125-136.

16)     Raudkivi  A J, Ettema  R. 1983. Clear-water scour at cylindrical piers. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 109(3), pp. 339-350. 

17)     Sumer  B.M and Fredsoe  J. 2002. The mechanics of scour in the marine environment. Advanced series on ocean engineering,vol 17.World Scientific.

18)     Tanaka S and Yano, M., 1967. Local scour around a circular cylinder.    Proc.12thLAHR Congress,Vol.3,Fort Collns,USA.

19)     Zarrati A.R., Gholami H and Mashahir M.B. 2004. Application of collar to control scouring around rectangular bridge piers. Journal of Hydraulic Research, 42(1), pp 97-103.