بررسی آزمایشگاهی تأثیر طوقه برآبشستگی گروه پایه و تکیه‌گاه پل در حضور اجسام شناور

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان

2 عضو هیات علمی گروه مهندسی آب دانشگاه شهیدباهنر کرمان

3 دانشگاه شهید باهنر کرمان

4 استادیار بخش مهندسی آب دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

یکی از مهم‌ترین دلایل ناپایداری و تخریب پل آبشستگی موضعی در اطراف پایه و تکیه‌گاه پل‌ می‌باشد. در طول دهه-های گذشته روش‌های مختلفی برای مقابله با آبشستگی پیشنهاد شده‌است. روش‌ها را می‌توان به دو دسته کلی روش-های تغییر الگوی جریان و روش‌های مقاوم سازی ذرات بستر تقسیم کرد. استفاده از طوقه یکی از روش‌های مؤثر اصلاح الگوی جریان در کاهش آبشستگی در اطراف تکیه‌گاه و پایه پل می‌باشد. در این تحقیق که در آزمایشگاه تحقیقاتی هیدرولیک و سازه‌های آبی دانشگاه شهید باهنر کرمان انجام شده‌ تأثیر چهار اندازه مختلف طول طوقه‌ در پنج نسبت استغراق متفاوت بر روی حفاظت آبشستگی تکیه‌گاه و گروه پایه‌های پل با حضور اجسام شناور مستطیلی مورد بررسی قرار گرفته‌است. تمامی آزمایش‌ها در شرایط جریان یکنواخت با آب زلال و تکیه‌گاه، جسم شناور و طوقه‌های مستطیلی و پایه‌های استوانه‌ای با رسوبات غیرچسبنده‌ با mm 91/0= d50 انجام شده است. نتایج آزمایش‌های صورت گرفته حاکی از آن بود که به ترتیب کم‌ترین و بیش‌ترین درصد کاهش آبشستگی مربوط به طوقه 5/1 برابر طول تکیه‌گاه در حالت قرار-گیری پنج سانتی‌متری بالای بستر رسوبی موجب کاهش 15 درصدی و طوقه 3 برابر طول تکیه‌گاه در حالت قرار‌گیری هم سطح بستر رسوبی موجب کاهش 75 درصدی عمق و حجم آبشستگی شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Laboratory investigation of effect of Collar on Scour at bridge Piers group and Abutment in the presence of Debris

نویسندگان [English]

  • Maryam Karimi 1
  • kourosh qaderi 2
  • Majid Rahimpour 3
  • Mohamad Mehdi Ahmadi 4
1 water engineering department, faculty of agriculture, shahid bahonar university of kerman
2 water engineering department, faculty of agriculture, shahid bahonar university of kerman
3 Shahid Bahonar University of Kerman
4 water engineering department, faculty of agriculture, shahid bahonar university of kerman
چکیده [English]

One of the important reasons for the instability and destruction of the bridge is local scour around piers and bridge abutments. During the past decades, different methods were proposed to protect bridges against local scour. These methods can be broadly classified into two categories: flow-altering and bed-around methods. The use of collar is one of the effective methods for flow-altering in reduces scouring around abutment and pier bridge. In this research which were done in the Hydraulic and Water Structures Research Laboratory of Shahid Bahonar university of Kerman, the effect of four different size of collar in five different submerged ratios on protection of local scour around abutment and piers group with rectangular debris were investigated. All experiments conducted in uniform flow with clear water and abutment, debris, rectangular collar and cylindrical piers, with non-cohesive sediment with d50=0/91 in Q=51 L/s. The results of the experiments showed that the lowest and highest percent scour reduction which collars with 1.5 times length of collar in position of 5 cm above the sedimentary bed, it reduced by 15% And the collars with 3 times the length of the collar in same level as the sedimentary bed reduced the scour depth and volume by 75%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rectangular Collar
  • Bridge Abutment
  • Local Scour
  • Clear Water
  • Erosion control

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 15 مهر 1398
  • تاریخ دریافت: 13 خرداد 1398
  • تاریخ بازنگری: 04 مهر 1398
  • تاریخ پذیرش: 15 مهر 1398