كنترل آب شستگي تكيه گاه پل در قوس رودخانه با استفاده از سنگ چين

Control of scour at bridge abutment at river bend by riprap

از جمله روش‌هاي ساده و در بسياري مواقع به صرفه براي حفاظت تكيه گاه پل در مقابل آب شستگي، استفاده از پوشش سنگ‌چين است. مرور منابع نشان داد كه تا كنون تحقيقي كه در آن طراحي قطر سنگ چين در قوس رودخانه ها به طور اصولي مورد مطالعه قرار گرفته باشد، صورت نگرفته است. در تحقيق حاضر با استفاده از مدل فيزيكي، سه نوع سنگ چين با چگالي51/1، 05/2، 65/2 و با قطرهاي 75/4، 52/9، 7/12 و 05/19 ميلي متر در محل تكيه گاه پل و در موقعيت 75 درجه از قوس 90 درجه و با چهار دبي 17، 20، 23 و 28 ليتر بر ثانيه (متناسب با دامنه عدد فرود 19/0 تا 58/0) آزمايش شد. بر اساس تجزيه و تحليل نتايج به دست آمده از اين تحقيق، فرمول مناسب با درصد خطاي 80/5 درصد و ضريب همبستگي 97/0 به منظور تخمين اندازه ي مناسب قطر سنگ چين در محل تكيه گاه پل واقع در قوس رودخانه استخراج شد. همچنين فرمول ارايه شده توسط تحقيق حاضر با روابط ارايه شده از مطالعات پيشين بر روي سنگ چين اطراف تكيه گاه واقع در مسير مستقيم مقايسه شد و ضريب تصحيح مناسب براي استفاده از اين روابط در قوس ارايه شد.

Using riprap is one of the common and economical methods for bridge abutment protection against scouring. Literature review showed that no study could be found for designing riprap size for protection of bed at bridge abutments which are located at the bends of rivers. For this purpose, physical model experiments were conducted with three types of ripraps of specific gravities of 1.51, 2.05 and 2.65, and sizes of 4.75, 9.52, 12.7 and 19.05 millimeters. Tests were conducted under various discharges of 17, 20, 23 and 28 lit/s(corresponding to the Froude number ranging from 0.19 to 0.58). The wing wall abutment was located at 75o of 90o of the river bend. The suitable size of riprap diameter at the bridge abutment located on the river bend was suggested in the form of a formula with error percent of 5.8, and correlation coefficient of 0.97. The formula developed in this research was compared with formulas of earlier studies on riprap around abutments in straight channels, and suitable correction coefficient was suggested for corresponding straight channel relations to be applicable for river bends.