بررسي عملكرد طوق، آبپايه و تركيب آنها در كنترل آبشستگي پايه پل استوانه‌اي

Evaluation the Performance of Bed Sill, Collar and Their Combination in Scour Protection of Cylindrical Bridge Pier

يكي از مهم­ترين عوامل تخريب سازه­ هاي رودخانه­اي، ايجاد فرسايش در فونداسيون پايه­اي شكل آن­ها است. با گسترش كنترل نشده اين پديده، چاله آبشستگي سبب تضعيف فونداسيون و در نتيجه ايجاد تهديد براي كل سازه خواهد شد. در اين تحقيق به منظور بررسي عملكرد راهكارهاي كنترل آبشستگي پايه پل، روش­هاي آبپايه، طوق و سپس تركيب آنها مورد ارزيابي قرار گرفت. ارزيابي به صورت آزمايشگاهي براي پايه استوانه­اي در شرايط آب زلال صورت گرفت. بر اساس توصيه­ هاي منتج از تحقيقات مرور شده، آبپايه مماس بر وجه پايين­دست پايه، هم عرض كانال، به صورت عمود از كف تا تراز رسوبات و طوق دايره­اي با قطر خارجي 3 برابر پل، در تراز بستر نصب شد. در روش تركيبي نيز از ادغام دو راهكار قبل به طوري كه آبپايه مماس بر پايين­دست طوق شود، استفاده گرديد. مقايسه راهكارها با آزمايش شاهد نشان داد طوق سبب افزايش زمان تعادل شده­، اما آبپايه اين زمان را كاهش داده است. در روش تركيبي زمان تعادل، مابين زمان تعادل هر راهكار به تنهايي و تقريباً مشابه با آزمايش شاهد گرديد. در كاهش عمق حداكثر آبشستگي، بهترين عملكرد مربوط به تركيب طوق و آبپايه، سپس طوق و بعد از آن آبپايه به ترتيب با 75، 65 و 20 درصد كاهش در كل رودخانه و 100، 90 و 20 درصد كاهش در مجاور پل بود. طوق و روش تركيبي توانسته­ اند اثرات تغيير تراز بستر را در محدوده پل كاملاً بهبود دهند.

One of the main causes of the destruction of marine structures, is creating erosion in its pier foundation. The uncontrolled spread of scour hole undermines the foundation and thereby will threaten the entire structure. In this study, the performance of countermeasure strategies include bed sill, collar and then combination of them were evaluated. Experimental assessment for cylindrical pier has been conducted under the clear water condition. Based on the recommendations resulting from the studies reviewed, bed sill was attached to the downstream side of the pier, the width of the channel, vertically from floor to sediments and circular collar with an outer diameter equal to 3 times the pier diameter, was installed in the bed level. Also in the combination method the integration of last two solutions was used, while bed sill was placed tangent to the downstream of collar.