تحلیل پایداری سواحل رودخانه در مقابل گسیختگی طاقی‌شکل

فرسایش سواحل آبراهه های جریان باعث خسارت به اراضی مستعد کشاورزی، تأسیسات مجاور ساحل و عریض شدن آبراهه جریان شده و رسوبات حاصل از فرسایش در بخری مواقع درصد قابل توجهی (تا 80%) از مجموع کل رسوبات انتقالی توسط جریان رودخانه را شامل می شوند. وقوع بسیاری از مکانیزم های گسیختگی امکان پذیر می باشد و احتمال بروز گسیختگی توسط هر کدام از آنها وابسته به اندازه، شکل هندسی و ساختمان ساحل، مشخصات فنی مصالح تشکیل دهنده ساحل، هیدرولیک جریان در آبراهه و شرایط آب و هوایی دارد. رودخانه های جاری در نهشته های رسوبی اغلب دارای یک ساختمان مرکب از شن و ماسه فاقد چسبندگی هستند که توسط یک لایح چسبنده سیلت و رس پوشیده شده اند. فرسایش ساحل در این شرایط، با اختلاط بسیار سریعتر مواد لایه غیر چسبنده زیرین نسبت به لایه چسبنده فوقانی ساحل به درون جریان رودخانه رخ می دهد. این مسئله باعث گسیختگی ناحیه تحتانی ساحل شده و موجب ایجاد طاق های آویزانی از مواد چسبنده می شود. عقب نشینی ساحل فوقانی اغلب با گسیختگی این طاق ها اتفاق می افتد. سه مکانیزم شناخته شده گسیختگی طاقی شکل شامل گسیختگی های برشی، شعاعی و کششی می باشد. در این تحقیق ابتدا روابط محققین مختلف برای تحلیل پایداری طاق آویزان مورد بررسی قرار گرفته و مقدرا عرض بلوک آویزان پایدار بر اساس هر یک از آنها با استفاده از اطلاعات رودخانه سورن در کشور ولز محاسبه شده است. علاوه بر آن اثرات تغییرات عرض بلوک و اعماق ترک کششی در میزان ضریب اطمینان پایداری طاق آویزان در دو حالت گسیختگی برشی و شعاعی با روش های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. سپس با استفاده از علم استاتیک و مکانیک خاک، نیروها و گشتاورهای مقاوم و محرک مؤثر بر طاق آویزان محاسبه شده و وضعیت پایداری طاق آویزان در دو حلات غالب گسیختگی برشی تحلیل و در نهایت روابط کامل تری نسبت به روابط قبلی برای تخمین ضریب اطمینان پایداری ساحل رودخانه در برابر این نوع گسیختگی ارائه شده است.

Keywords:

پایداری ساحل , مکانیزم گسیختگی , گسیختگی طاقی شکل , فرسایش , مهندسی رودخانه