بررسي آزمايشگاهي اثر هندسه شكاف پايه پل و پايه هاي مجاور هم بر كاهش آبشستگي موضعي

تعيين حجم و عمق حفره آبشستگي اطراف پايه يك پل كه در بستر رودخانه احداث شده از نظر كنترل پايداري سازه حائز اهميت است. از اين رو تحقيقات وسيعي براي دستيابي به روش هايي كه بتوان ابعاد آبشستگي موضعي را كنترل و مقدار آن را كاهش داد، انجام مي پذيرد. اين تحقيق با هدف كاهش اثرات آبشستگي موضعي ايجاد شكاف در پايه پل و نيز شبيه سازي آن با قرارگيري دو پايه در مجاورت يكديگر مورد بررسي قرار گرفته است. در مقاله حاضر حالات مختلفي از شكاف با عرض هاي مختلف در تك پايه استوانه اي و در ترازهاي مختلف و نيز فواصل قرارگيري بين دو پايه استوانه اي معادل با مساحت تك پايه هاي شكاف دار كه در جهت عمود بر جريان قرار گرفته اند، در شرايط جريان آب زلال در حالت هاي مختلف آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفته و در ادامه عمق، حجم و نيز منحني هاي تراز حفره آبشستگي در مدل ها مورد مقايسه و بررسي قرار گرفتند. نتايج حاصل از آزمايش ها نشان داد كه در تك پايه استوانه اي زماني كه در پايه شكافي به عرض 0.3 D كه D قطر پايه بوده و در داخل بستر فرسايش ناپذير امتداد يافته است ايجاد گردد، عمق و همچنين حجم حفره آبشستگي به ترتيب به ميزان 72.5 و 83.8 درصد كاهش مي يابد. همچنين در تك پايه با ايجاد شكافي به عرض 0.3 D كه تا سطح بستر امتداد يافته، شكافي به عرض w=0.2 D كه در داخل بستر گسترش يافته و نيز تا سطح بستر امتداد يافته عمق حفره آبشستگي به ترتيب به ميزان 58.1، 51.2 و 44.2 درصد نسبت به تك پايه بدون شكاف كاهش يافت. در گروه پايه ها عمق آبشستگي بدون بعد ds /D و در فواصل قرارگيري w/D برابر 0، 0.25، 0.5، 0.75 و 1 (كه w فاصله بين دو پايه، D قطر پايه و ds عمق آبشستگي است) به ترتيب برابر 2.9، 2.5، 2.3، 2.2، 2.0 مي باشد. از بين مدل هاي زوج پايه مي توان گفت در حالت w/D=1، عمق و حجم حفره آبشستگي به ميزان 13.2 و 15.3 درصد نسبت به تك پايه استوانه اي كاهش مي يابد كه نشان دهنده عملكرد مناسب اين گونه آرايش زوج پايه در كاهش و كنترل عمق حفره آبشستگي نسبت به تك پايه بدون شكاف مي باشد.