پلها از جمله مهمترین و پرکارترین سازه های رودخانه ای هستند و به عنوان کلید راههای ارتباطی از اهمیت زیادی برخوردار هستند. هر ساله با وقوع سیلاب در هر رودخانه تعداد زیادی از این پلها، درست زمانیکه بیشترین نیاز به آنها وجود دارد تخریب می گردند. یکی از مهمترین و مؤثرترین عوامل این تخریبها آبشستگی اطراف پایه های پل می باشد. با اینکه مصالح ساختمانی و فنون سازه ای پیشرفت چشمگیری داشته است، تعداد پلهای تخریب شده بر اثر آبشستگی اطراف پایه ها روز به روز بیشتر می شود.
یکی از مهمترین عوامل تخریب پلها، آبشستگی اطراف آنها می باشد . لذا به منظور جلوگیر ی و کاهش اثرات آن، شناخت مکانیزم آن لازم و ضروری می باشد. مواد بستر رودخانه ها فرسایش پذیر هستند، اما شدت این فرسایش به زمان بستگی دار د . بطوریکه بستر رودخانه های پوشیده از گرانیت سالهای زیادی طول می کشد تا فرسایش یابد، در حالیکه رودخانه هایی با بستر ماسه ای در فاصله زمانی بسیار کوتاه حداکثر عمق آبشستگی را دارا می باشد . علاوه برساختار زمین و رودخانه ها که یکی از عوامل مهم در فرسایش است، عوامل هیدرولیکی نیز نقش بسزایی در وقوع این پدیده ایفا می کنند .
به فرسایش بستر و کناره آبراهه در اثر عبور جریان آب، فرسایش بستر در پایین دست سازه های هیدرولیکی به علت شدت جریان زیاد و یا به فرسایش بستر در اثر بوجود آمدن جریانهای متلاطم موضعی ، آبشستگی گویند .
آبشستگی موضعی
بطور کلی این نوع آبشستگی در پایین دست سازه های هیدرولیکی، در محل پایه های پل و به طور کلی هر مکانی که شدت جریانهای درهم به طور موضعی افزایش یابد، بوجود می آید . وجود پایه های پل در مسیر جریان باعث تغییر الگوی جریان و ایجاد یک حفره آبشستگی در اطراف
.[ پایه ها می شود . این نوع آبشستگی را آبشستگی موضعی می گویند
بطور کلی این نوع آبشستگی در پایین دست سازه های هیدرولیکی، در محل پایه های پل و به طور کلی هر مکانی که شدت جریانهای درهم به طور موضعی افزایش یابد، بوجود می آید . وجود پایه های پل در مسیر جریان باعث تغییر الگوی جریان و ایجاد یک حفره آبشستگی در اطراف
.[ پایه ها می شود . این نوع آبشستگی را آبشستگی موضعی می گویند
ریپ رپ RipRap چیست؟
ریپ رپ مانع سنگی مقاوم به فرسایش است .این مانع جهت حفاظت خاک از فرسایش کناری رودخانه به کار میرود .همچنین از ریپ رپ برای حفاظت شیب های ناپایدار استفاده میشود .
موارد استعمال : ریپ رپ را میتوان برای تثبیت شیب های بریده شده، شیب ها و کف کنار کانالها ، وروردی و خروجی مجاری آب ، پلها ، زهکش شیب ها و کنار آبراهه ها استفاده کرد .
ریپ رپ در شیب های بسیار تند پایداری کمی دارد . برای شیب های بیش از ۲:۱ جهت جلوگیری از فرسایش باید از سازه های دیگری استفاده کرد.
مولن و همکاران (Smolen et al 1988) پیشنهاداتی برای طراحی ریپ رپ ارائه کرده اند که توضیح آنها خالی از لطف نیست :
۱- ابعاد ذرات : باید به جای ایعاد یکسان سنگ ترکیبی از انواع ابعاد مختلف استفاده شود .
همچنین این ابعاد بستگی به حداکثر جریان دارد
ریپ رپ مانع سنگی مقاوم به فرسایش است .این مانع جهت حفاظت خاک از فرسایش کناری رودخانه به کار میرود .همچنین از ریپ رپ برای حفاظت شیب های ناپایدار استفاده میشود .
موارد استعمال : ریپ رپ را میتوان برای تثبیت شیب های بریده شده، شیب ها و کف کنار کانالها ، وروردی و خروجی مجاری آب ، پلها ، زهکش شیب ها و کنار آبراهه ها استفاده کرد .
ریپ رپ در شیب های بسیار تند پایداری کمی دارد . برای شیب های بیش از ۲:۱ جهت جلوگیری از فرسایش باید از سازه های دیگری استفاده کرد.
مولن و همکاران (Smolen et al 1988) پیشنهاداتی برای طراحی ریپ رپ ارائه کرده اند که توضیح آنها خالی از لطف نیست :
۱- ابعاد ذرات : باید به جای ایعاد یکسان سنگ ترکیبی از انواع ابعاد مختلف استفاده شود .
همچنین این ابعاد بستگی به حداکثر جریان دارد
۲- کیفیت سنگ : ریپ رپ باید بادوام باشد به طوری که چرخه های ذوب و یخبندان در کوتاه مدت نباید به ریپ رپ صدمه ای وارد کند .سنگ های آتشفشانی همچون گرانیت برای ساخت ریپ رپ مناسب هستند .
۳- عمق ریپ رپ :ضخامت لایه ریپ رپ باید حداقل ۲ برابر قطر سنگ ها باشد .
فیلتر : معمولا بین ریپ رپ و خاک سطحی زیر ریپ رپ قرار میگیرد و از جابه جایی خاک جلوگیری میکند .
۳- عمق ریپ رپ :ضخامت لایه ریپ رپ باید حداقل ۲ برابر قطر سنگ ها باشد .
فیلتر : معمولا بین ریپ رپ و خاک سطحی زیر ریپ رپ قرار میگیرد و از جابه جایی خاک جلوگیری میکند .
بدیهی است اجرای اصول مهندسی آب و هیدرولیک مانع از تخریب اموال ملی از قبیل پلها مانند پل های تخریب شده اخیر میشود.
