بررسی آزمایشگاهی تاثیر دبی جریان بر میزان آبشستگی اطراف گروه پایه‌های پل زبر در حضور گودال برداشت مصالح رودخانه‌ای

آبشستگی اطراف پایه‌های پل از عوامل اصلی خرابی پل بوده و برداشت مصالح رودخانه‌ای، ممکن است سبب تشدید این پدیده شود. تحقیق حاضر به بررسی جامع آبشستگی اطراف گروه پایه‌های پل در حضور گودال برداشت مصالح در دبی‌های مختلف پرداخته است. زبر کردن سطح پایه پل توسط شن در مقایسه گروه پایه‌های ساده نشان داد که اعمال زبری سبب کاهش عمق آبشستگی، کاهش نرخ تغییرات عمق آبشستگی و افزایش زمان تعادل می شود. نتایج نشان داد که کاهش عمق آبشستگی در گروه پایه‌های پایین‌دست بیشتر از بالادست بود. همچنین در دبی پایین، وجود گودال برداشت مصالح تاثیر بیشتری بر میزان تفاوت وسعت آبشستگی در اطراف گروه پایه‌های بالادست با پایین‌دست گذاشته و با افزایش دبی این تفاوت کمرنگ‌تر شد. نتایج آزمایش‌های مدل زبر نشان داد که با افزایش دبی، آبشستگی موضعی بیشتر شده و پروفیل بستر در تراز پایین‌تری قرار می گیرد. در حالت کلی آبشستگی گروه پایه‌های پایین‌دست گودال بیشتر از بالادست گودال بوده و نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر مناسب بودن اعمال زبری شن برای کاهش آبشستگی است.

Experimental Investigation of the Effects of Flow Discharge on the Scour Rate around the Groups of Bridge Piers with a Rough Surface in the Presence of Aggregate Extraction Pits

The scour around the bridge piers is one of the main causes of bridge failure and the extraction of aggregates may aggravate this phenomenon. The present study comprehensively investigated the scour around the groups of bridge piers in the presence of aggregate extraction pits, using different discharges. The bridge piers roughened by gravel had been compared with the simple bridge piers; so, the results showed that the roughening caused the reduction of the scour depth. Scour depth change rate led to an increase in the equilibrium time. The results also showed that the reduction of the scour depth at the downstream groups of piers was more than that in the upstream. For the lowest discharge, the aggregate extraction pits had a considerable effect on the scour depth difference for the groups of piers in the downstream and upstream. On the other hand, the effects were decreased when the rate of discharge was increased. The experimental results obtained by the rough surface models showed that as the discharge was increased, the local scour was increased too; at the same time, the bed profile was posed at the low level. Generally, the scour depth of the groups of piers in the downstream of the extraction pit was more than that in the upstream. The results of the current research, therefore, demonstrated that the surface of the bridge pier roughened by gravel reduced the scour depth.