آبشستگی پایه پل منفرد در بستر رسوبات یکنواخت و غیریکنواخت با جریان ماندگار و غیرماندگار

آبشستگی پایه پل یکی از مهم ترین مسایل در ایمنی پل ها می باشد. با توجه به فیزیک طبیعی مصالح رودخانه ای (رسوبات غیریکنواخت) و اثرگذاری بالای آن بر ابعاد و تکامل زمانی گودال آبشستگی، بررسی برهم کنش جریان و سازه با بستر رسوبی غیریکنواخت به دلیل تشکیل لایه سپر از اهمیت بالایی برخوردار است. بدین منظور، بررسی توسعه زمانی آبشستگی در اطراف تک پایه دایره ای در بسترهای رسوبی با شرایط دانه بندی متفاوت مورد آزمایش قرار گرفت. لایه سپر توسعه یافته از انتقال انتخابی ذرات ریزتر در رسوبات غیریکنواخت سبب پیچیدگی در تخمین عمق آبشستگی می شود. در این پژوهش، 15 آزمایش در قالب 5 بستر رسوبی مختلف، یکنواخت و غیریکنواخت، در دو جریان ماندگار (20 و 35 لیتر بر ثانیه) و یک جریان غیرماندگار صورت گرفته است. نتایج نشان داد که با افزایش دبی جریان (افزایش عمق جریان، اثر h/b، در شدت جریان مشابه، u/uc) در بسترهای رسوبی یکسان، نه تنها عمق آبشستگی در حدود 27 درصد افزایش یافته است، بلکه لایه سپر درشت تری در سطح بستر ایجاد می شود. مقایسه آزمایش های متناظر در بسترهای یکنواخت و غیریکنواخت نشانگر کاهش قابل ملاحظه (تا 70 درصد) عمق حداکثر آبشستگی با افزایش میزان غیریکنواختی ذرات است. اگرچه میزان کاهش قابل توجهی در عمق آبشستگی با افزایش غیریکنواختی ذرات در بین دو بستر غیریکنواخت مشاهده نشد. کاهش قطر میانه ذرات (افزایش نسبت b/d50) در بسترهای غیریکنواخت با درنظرگیری انحراف معیار هندسی یکسان، سبب افزایش میزان عمق آبشستگی شده است.