مطالعه آزمایشگاهی تاثیر شکل پایه پل بر آب­شستگی اطراف آن در خاک­های ماسه‌ای رس­دار با مقدار رس مختلف

مطالعه آزمایشگاهی تاثیر شکل پایه پل بر آب­شستگی اطراف آن در خاک­های ماسه‌ای رس­دار با مقدار رس مختلف


مطالعه آزمایشگاهی تاثیر شکل پایه پل بر آب­شستگی اطراف آن در خاک­های ماسه‌ای رس­دار با مقدار رس مختلف

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: مطالعه آزمایشگاهی تاثیر شکل پایه پل بر آب­شستگی اطراف آن در خاک­های ماسه‌ای رس­دار با مقدار رس مختلف

ارائه دهنده: Provider: پیام صادقیان

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر مجید فضلی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر جلال صادقیان دکتر مرتضی شکری

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 29 آذر 99

مکان ارائه: Place of presentation:

چکیده: Abstract: آب شستگی اطراف پایه های پل به‌عنوان یکی از مهم ترین و مؤثرترین عوامل تخریب پل ها است. در واقع نوعی فرسایش در اطراف پایه ها است که در اثر جریان های پیچیده گردابی رخ داده و به صورت کلی باعث ایجاد یک گودال در اطراف پایه های پل می شود. بنابراین شناخت این پدیده، پیش‌بینی دقیق میزان آب‌شستگی و لحاظ کردن آن در طراحی پل‌ها بسیار ضروری است. تاکنون آب‌شستگی پیرامون پایه پل‌ها در خاک‌های ماسه‌ای توسط محققان زیادی مورد مطالعه قرار گرفته است در حالی‌که در زمینه آب‌شستگی پایه‌ها در بستر ماسه‌ای رس‌دار با شکل پایه‌های متفاوت تحقیقات قابل توجهی موجود نمی‌باشد. بنابراین در این تحقیق، تاثیر شکل هندسی پایه‌های پل دایره‌ای، شش ضلعی و مستطیلی و تاثیر جنس مصالح بستر بر میزان حداکثر عمق آب‌شستگی بررسی شده است. طبق نتایج به‌دست آمده در جریان آزمایش، در نهایت چنین برداشت شد که شکل پایه، تاثیر شگرفی بر پدیده آب‌شستگی در اطراف پایه‌های پل خواهد گذاشت و هر چه زوایای پایه در جهت جریان تیزتر شود باعث افزایش حداکثر عمق آب‌شستگی خواهد شد. عمق آّب‌شستگی به ترتیب در اطراف پایه مستطیلی، شش ضلعی و دایره‌ای بیشتر است. پایه دایره‌ای و پایه شش ضلعی تاثیر تقریبا مشابهی بر روی میزان حداکثر عمق آب‌شستگی دارند اما عملکرد پایه دایره‌ای به نسبت بهتر است. در واقع در پایه پل دایره‌ای و شش ضلعی به‌علت جداشدگی کم‌تر جریان در اطراف پایه نسبت به پایه مستطیلی شکل، مقدار حداکثر عمق آب‌شستگی به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. به‌طور کلی هر چه لبه‌های پایه تیزتر و به زاویه 90 درجه نزدیک‌تر باشد عمق گودال آب‌شستگی بیشتر شده و حداکثر عمق آب‌شستگی به لبه بالادست نزدیک‌تر می‌باشد. علت این امر را می‌توان افزایش قدرت گرداب‌های نعل اسبی در لبه‌های تیزتر دانست. همچنین بررسی دو نمونه مصالح در شرایط هیدرولیکی یکسان نشان داد که در ماسه رد شده از الک شماره هشت، حداکثر عمق آب‌شستگی اطراف پایه، بیش‌تر از عمق و توسعه گودال اطراف همان پایه در ماسه مانده روی الک شماره هشت می‌باشد.‌ به عبارت دیگر، افزایش قطر مصالح، باعث کاهش آب‌شستگی می‌شود. در نهایت نتایج نشان داد که در هر سه شکل هندسی پایه‌ها، آب‌شستگی در بستر ماسه‌ای بیش‌تر بوده و با افزایش درصد رس، میزان آب‌شستگی نسبت به بستر ماسه‌ای کاهش پیدا می‌کند. به‌طوری‌که با افزودن 40 درصد رس به خاک بستر، حداکثر عمق آب‌شستگی حدود 90 درصد کاهش می‌یابد.

فایل: ّFile: