بررسي آزمايشگاهي تاثير عوامل هندسي و هيدروليكي بر مشخصات آب‌شستگي اطراف گروه پايه‌هاي كج با فونداسيون

Experimental study of geometric and hydraulics parameters effect on local scour around inclined bridge piers group

با پيشرفت فناوري طراحي و ساخت سازه‌ها، شاهد ساخت پل‌ها با اشكال مدرني بوده كه از جمله آن‌ها مي‌توان به پل‌هاي با گروه پايه‌هاي كج اشاره كرد. با توجه به اهميت شناخت مكانيزم‌هاي موثر بر آب‌شستگي اين نوع از پايه‌هاي پل، در پژوهش حاضر تاثير شرايط مختلف هيدروليكي و رقوم كارگذاري فونداسيون پل بر روي مشخصات آب‌شستگي اطراف گروه پايه كج به صورت آزمايشگاهي بررسي شد. براي اين منظور آزمايش‌هايي بر روي گروه پايه‌اي متشكل از دو پايه كج مستطيلي با ابعاد 5/2 در 5/3 سانتي‌متر كه با زاويه 28 درجه بر روي فونداسيوني با ابعاد 10 در 16 سانتي‌متر نصب شد، انجام شد. آزمايش‌ها تحت شرايط مختلف سرعت و عمق جريان و نيز رقوم‌هاي نسبي مختلف كارگذاري فونداسيون (فاصله روي فونداسيون تا سطح بستر نسبت به عرض پايه)، 1-، 5/0-، صفر و 1+، انجام شد. بررسي نتايج نشان داد كه تغييرات سرعت جريان در مقايسه با عمق تاثير چشمگيري در حداكثر آب‌شستگي دارند. مقايسه داده‌هاي آزمايشگاهي حاكي از آن است كه تغيير رقوم كارگذاري تاثير معني‌داري بر عمق آب‌شستگي دارد به گونه‌اي كه حداكثر و حداقل آب‌شستگي به ترتيب در رقوم نسبي كارگذاري فونداسيون 1+ و 5/0- رخ مي‌دهد. ارزيابي نتايج نشان داد كه در كليه شرايط هيدروليكي، به غير از رقوم نسبي كارگذاري فونداسيون 5/0-، آب‌شستگي در گروه پايه كج از تك پايه بيشتر است.

Advancement of technology in construction of structure caused to design modern type of bridge piers including inclined bridge piers group. Due to importance of identifying effective mechanisms of scour around this type of bridge piers, in this research the effect of flow parameter and level of bridge foundation on the scour depth was investigated. Bridge piers group included two inclined rectangular piers of 2.5cm width and 3.5cm length which installed at the angle of 28 degree on the top of rectangular foundation of 10cm width and 16cm length. Experiments were performed for various relative velocities, depth of flow and relative top level of the foundation from the channel bed (Z/D*) -1 up to 1. The results showed that the velocity of flow has more effect on the local scour depth in comparison of the flow depth. Comparison of results for different levels of the foundation showed that level of the foundation has significant effect on the scour depth. A maximum and a minimum scour occurred for relative foundation level 1 and -0.5. Furthermore, except of relative foundation -0.5, the scour at the inclined bridge level is more than individual pier.