بخشی از مقاله
چکیده
پل ها از جمله مهم ترین و پرکاربردترین سازه های رودخانه ای هستند و به عنوان کلید راههای ارتباطی از اهمیت زیادی برخوردار هستند.از مهمترین دلایل تخریب پلها بخصوص در مواقع سیلابی، آبشستگی موضعی اطرافپایه پل می باشد. تعیین عمق آبشستگی موضعی اطراف پایههای پل، نقش بسیار مهمی در طراحیپلها در مقابل این پدیده مخرب ایفا می کند. بنابراین تعیین میزان دقیق عمق آبشستگی، استفاده از مدلها، روش ها و معادلاتی که خطای کمتری دارند لازم وضروری بنظر می رسد.در تحقیق حاضر با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS و مدل های فروهلیچ و دانشگاه ایالتی کلرادو - CSU - به برآورد مقدار آبشستگی پایه پل اعلا در استان خوزستان پرداخته شد.
واژه های کلیدی: آبشستگی، تخریب پلها، مدل هیدرولیکی HEC-RAS، پل اعلا، پایه پل.
مقدمه
پلها از جمله مهمترین و پرکارترین سازه های رودخانه ای هستند و بعنوان کلید راههای ارتباطی از اهمیت زیادی برخوردار هستند. هر ساله با وقوع سیلاب در هر رودخانه تعداد زیادی از این پلها، درست زمانیکه بیشترین نیاز به آنها وجود دارد تخریب می گردند. یکی از مهمترین و موثرترین عوامل این تخریب های آبشستگی اطراف پایه های پل می باشد. با اینکه مصالح ساختمانی و فنون سازه ای پیشرفت چشمگیری داشته است، تعداد پلهای تخریب شده بر اثر آبشستگی اطراف پایه ها روز به روز بیشتر می شود.یکی از مهمترین عوامل تخریب پلها، آبشستگی اطراف آنها می باشد. لذا به منظور جلوگیری و کاهش اثرات آن، شناخت مکانیزم آن لازم و ضروری می باشد. مواد بستر رودخانه ها فرسایش پذیر هستند، اما شدت این فرسایش به زمان بستگی دارد. بطوری که بستر رودخانه های پوشیده از گرانیت سالهای زیادی طول می کشد تا فرسایش یابد، در حالیکه رودخانه های با بستر ماسه ای در فاصله زمانی بسیار کوتاه حداکثر عمق آبشستگی را دارا می باشد. علاوه بر ساختار زمین و رودخانه ها که یکی از عوامل مهم در فرسایش است, عوامل هیدرولیکی نیز نقش بسزایی در وقوع این پدیده ایفا می کنند.
تاریخچه
همانطور که اشاره شد، پارامترهای زیادی در آبشستگی پایه پلها موثر هستند و محققان زیادی با این پارامترها، با توجه به داده های آزمایشگاهی یا صحرایی و مطالعات گسترده در خصوص مکانیزم آبشستگی، روابطی برای تخمین و پیش بینی عمق آبشستگی ارائه داده اند، که در ادامه و بخصوص در فصل سوم این رساله به آنها اشاره خواهد شد. بدیهی است که در هر یک از این روابط تمام پارامترهای موثر در آبشستگی بدلیل پیچیدگی منظور نشده است.
موضوع و طرح
چون یکی از مهمترین دلایل تخریب پلها بخصوص در مواقع سیلابی، ابشستگی موضعی اطراف پایه ی پل می باشد، تعیین عمق آبشستگی موضعی اطراف پایه های پل، نقش بسیار مهمی در طراحی پل ها در مقابل این پدیده مخرب ایفا می کند. این مهم با استفاده از معادلات تجربی انجام می شود. این معادلات توسط محققان مختلف و با استفاده از آزمایش های گوناگون و عمدتا با روش رگرسیون بدست آمده اند. برای تعیین میزان دقیق عمق آبشستگی، استفاده از معادلاتی که خطای کمتری دارند لازم و ضروری بنظر می رسد. سوال اساسی که در این پایان نامه با آن مواجه هستیم این است که آیا می توان با استفاده از معادلات ریاضیاتی نوین و روش های جدید جمع آوری اطلاعات معادلاتی را بکار گرفت که دارای میزان خطای کمتر و نتیجه ایده آل تری باشند.
برای طراحی پلها با ضریب اطمینان بالا و به صورت اقتصادی، نیاز به برآورد دقیق ماکزیمم عمق آبشستگی در اطراف پایه های پل ها می باشیم. این مهم با استاده از معادلات تجربی که توسط محققان ارائه شده اند برآورده می شود. اما از آنجاییکه بیشتر این معادلات تجربی هستند، ممکن است همیشه از دقت خوبی برخوردار نباشند. بنابراین شناخت معادلات مناسب و با دقت بالا که با واقعیت اختلاف کمی دارند، کمک بسیار زیادی در تعیین مقدار ماکزیمم عمق آبشستگی و در نتیجه طراحی مناسبپایه پل در مقابل آبشستگی اطراف پایه ها خواهد کرد.
اجزای آبشستگی
کل آبشستگی پایه های پل به اجزای زیر تقسیم می شود:
✓تخریب طولانی مدت بستر رودخانه.
✓آبشستگی ناشی از تنگ شدی
✓آبشستگی موضعی در کنارهها
پارامترهای موثربرآبشستگی
