بخشی از مقاله
چکیده
دیوارهای ساحلی از مهمترین سازه های حفاظت از سواحل به شمار میروند. هدف اصلی از ساخت دیوارهای ساحلی محافظت از سواحل در مقابل فرسایش و آبشستگی ناشی از هجوم امواج و جریان های ساحلی می باشد. یکی از مسایل مهم در طراحی دیوارهای ساحلی تعیین ضرایب اطمینان موجود در برابر واﮊگونی بر اثر بارهای وارده است ، لذا در پژوهش حاضر با بررسی عوامل موثر در پایداری دیوارهای ساحلی و بررسی رفتار آنها نمودارهایی برای محاسبه ضرایب اطمینان در مقابل واﮊگونی ارایه شده است،که به کمک آنها میتوان ضمن محاسبه ضرایب اطمینان در حالتهای مختلف ، تاثیر پارامترهای مختلف در واﮊگونی و کنترل پایداری دیوار ساحلی را بررسی نمود. نتایج حاصل نشان می دهد لاغری دیوار - نسبت ارتفاع به عرض - تاثیر بسزایی در مقدار ضریب اطمینان موجود دارد به طوری که مقدار آن هیچگاه نمیتواند بزرگتر از ٢ باشد.
١- مقدمه
با توجه به منتهی شدن مرزهای طولانی ایران به دریا در سواحل شمال و جنوب ،توسعه و گسترش بنادر از نیازهای بنیادی کشور به شمار میرود. همچنین امروزه با وجود مسثله پیشروی آب دریا و احتمال نوسانات سطح دریا به ویژه در سواحل شمالی کشور لزوم مطالعه و بررسی دقیق روشهای حفاظت از سواحل بیش از پیش مطرح می باشد.
یکی از انواع خرابی های دیوارهای ساحلی واﮊگونی دیوار بر اثر بارهای وارده است .لذا تعیین مقدار ضریب اطمینان موجود در مقابل واﮊگونی در هنگام طراحی بسیار با اهمیت می باشد.
نیروهای عمده وارد بر دیوارهای ساحلی شامل نیروی امواج، نیروی هیدرواستاتیکی، فشار خاک و نیروی برکنش می باشد وتنها نیروی مقاوم در برابر واﮊگونی نیروی وزن دیوار است.
در مقاله حاضر ابتدا به معرفی پارامترها و نیروهای موجود و روابط استفاده شده می پردازیم، سپس با استفاده از یک برنامه کامپیوتری قادر به محاسبه ضریب اطمینان در حالتهای مختلف خواهیم بود.سپس با به کار بردن مقادیر نسبی و بدون بعد ،به بررسی اثر پارامترهای مختلف بر روی ضریب اطمینان خواهیم پرداخت. در انتها نیز با جمع بندی نتایج روابط نهایی محاسبه ضریب اطمینان در مقابل واﮊگونی برای یک دیوار ساحلی با مقطع مستطیل یا ذوزنقه ارایه خواهد گردید.
نحوه ارایه روابط به گونه ایست که کاملا می تواند مورد استفاده مهندس طراح قرار بگیرد . بنابراین از یکسو از لحاظ زمانی صرفه جویی قابل ملاحظه ای در وقت به عمل خواهد آمد و از سوی دیگر با مشخص بودن ضریب اطمینان در مقابل واﮊگونی می توان به یک طراحی بهینه دست یافت .
٢-معرفی پارامترهای موثر
با توجه به شکل - ١ - این پارامترها را می توان به سه گروه زیر تقسیم کرد :
الف - جنس و هندسه دیوار :
- ارتفاع دیوار h=
- عرض دیوار w=
- زاویه شیب سازهθ =
- وزن مخصوص مصالح تشکیل دهنده دیوارγ =
ب - پارامترهای خاک :
ﭖ - پارامترهای موج و آب :
شکل ١: مشخصات دیوار ساحلی
٣- معرفی نیروهای وارد بر دیوار
الف - فشار خاک
به توجه به نوع نیروهایی که دیوار در برابر آنها مقاومت می کند فشار خاک باید در دو حالت محرک و مقاوم بررسی شود .در محاسبات لنگر واﮊگونی حول پنجه فشار خاک در حالت محرک و برای پاشنه در حالت مقاوم در نظر گرفته شده است .
ب - فشار آب ساکن
نیروی ناشی از آب ساکن می تواند در هر دو وجه دیوار وجود داشته باشد.اگر خاک پشت دیوار در حالت اشباع فرض شود این نیرو در وجه پشتی دیوار نیز وجود دارد.مقدار آن مطابق رابطه زیر بدست می آید:
ﭖ - نیروی برکنش
شکل٢ : نیروی برکنش
ت - نیروی امواج
نیروی ناشی از امواج می تواند در دو حالت شکسته و یا نشکسته به سازه وارد شود .بدترین حالت ممکن آن است که موج درست روی سازه بشکند چون در غیر اینصورت همان حالت امواج نشکسته را خواهد ساخت
