ریزشمع چیست؟ یک رویکرد که در مواجهه با خاك‌هاي مسئله‌دار نظير خاك‌هاي سست با قابليت باربري كم، نشست‌پذيري زياد، روانگرا، خاك‌هاي دستي و … استفاده از المان‌هاي باربر در خاك می‌باشد. بکارگیری ریزشمع- مینی‌پایل (Minipile) یکی از تکنیک‌های کارآمد در این زمینه است که داراي روش‌ها و مشخصات مربوط به خود مي‌باشد و طي ساليان متمادي توسعه فراواني يافته است.
ریزشمع به شمع‌هاي با قطر كوچك (كمتر از 400 میلی‌متر) اطلاق مي‌گردد كه غالباً با تسليح فولادي سبك و تزريق دوغاب سيمان همراه مي‌باشند. ریزشمع با انتقال بارهای استاتیکی و دینامیکی سازه به لایه‌های مقاوم‌تر زمین، به عنوان يك المان باربر و مقاوم در برابر نشست عمل مي‌كند. به دلیل قطر کم ریزشمع، درصد عمده‌ی انتقال بار از طریق اصطکاک بین جدار ریزشمع و خاک انجام می‌شود و عموماً از مقاومت نوک آن صرفنظر می‌گردد.
دامنه‌‌ی كاربرد
ریزشمع چیست؟ در برخي از پروژه‌ها در بحث فني، تأمين باربري ستون‌هاي روي پي و انتقال بار به لايه‌هاي عميق‌تر مورد نظر بوده و عامل تعيين‌كننده براي انتخاب طرح، گذشته از بحث‌هاي اجرايي و اقتصادي مي‌باشد. بنابراین در حالت كلي ریزشمع در تأمين باربري ستون‌هاي روي پي و انتقال بار به لايه‌هاي عميق‌تر سودمند واقع مي شود و به عنوان يك گزينه مطلوب توسط مهندسان ژئوتكنيك پيشنهاد مي گردد. همچنین از این روش در سالیان اخیر جهت پایدارسازی شیب‌ها و گودبرداری‌ها نیز استفاده شده است.
مزایای استفاده از ریزشمع
با بررسی وضعيت لايه‌بندي خاك تحت‌الارضي و ميزان بار وارده در زير پي، مناسب‌ترين روش‌ها جهت حل مشكل ظرفيت باربري و نشست استفاده از پي عميق نظير شمع (Pile) يا ريزشمع (Micropile) مي‌باشد. بکارگیری ریزشمع در مقايسه با استفاده از شمع داراي ويژگي‌هاي بارزي مي‌باشد كه در ذيل به صورت خلاصه به آنها اشاره مي‌گردد.
جنبه‌‌ی اقتصادي
باتوجه به اين امر كه اجراي ریزشمع مبتني بر استفاده از حجم كم مصالح مشتمل بر فولاد و سيمان، هزينه‌هاي پائين تجهيز كارگاه و نيز حجم بالاي كار نيروي انساني در زمان كوتاه مي‌باشد، روش ریزشمع در مقايسه با استفاده از شمع با قطر بالا كه مبتني بر استفاده از حجم زياد مصالح و يا بكارگيري ماشين‌آلات سنگين و گران‌قيمت مي‌باشند، اقتصادي‌تر است.
بعد اجرايي
ماشين‌آلات اجراي ریزشمع در مقايسه با ماشين‌آلات اجرايي شمع داراي ابعاد و حجم كمتري مي‌باشد، لذا علاوه برآنكه داراي قابليت حمل و جابجايي آسان در كارگاه مي‌باشد، امكان اجراي عمليات در چند جبهه كاري مختلف را بدون تداخل كاري فراهم مي‌نمايد. امکان اجرا در فضاهای محدود و محل‌های مسقف که امکان اجرای شمع در آنها وجود ندارد، از دیگر مزایای ریزشمع است. همچنین با توجه به ابعاد كوچك بدنه‌ی ریزشمع و قطر ناچيز حفاري، ميزان لرزش و ساير اثرات جانبي بر روي سازه‌هاي مجاور در مقايسه با اجراي شمع به حداقل ممكن كاهش مي‌يابد.
عوامل مؤثر در طرح چیدمان میکروپایل Micro pile به‌طورکلی عبارتند از:
- موقعیت پی‌ها و ستون‌ها
- نحوه توزیع و مقدار بارهای گسترده و متمرکز
- پارامترهای مقاومتی و ظرفیت باربری خاک
- نفوذپذیری خاک
- عمق ریزشمع‌ها
- مشخصات هندسی و سازه‌ای پی سازه
عوامل مؤثر بر اجرای میکروپایل Micro pile:
فشار تزریق: در مراحل مختلف تزریق تحت تأثیر جنس زمین و شرایط ژئوتکنیکی متغیر باشد. حداکثر فشار باید به‌گونه‌ای باشد که سبب گسیختگی و خروج دوغاب از بتن مگر نگردد.
مقدار سیمان مصرفی:
با توجه به شرایط ژئوتکنیکی و میزان باربری طراحی میکروپایل Micro pile، مقدار سیمان برآوردی معادل هر متر طول میکروپایل Micro pile تا ۸۰ کیلوگرم می‌تواند باشد.
نسبت آب به سیمان دوغاب تزریق:
نسبـت آب به سیمان در دوغــاب تـزریـق مورداستفاده، بیـن ۵/۰ تا ۵/۱ در شرایط عادی و نسبت آب به سیمان دوغاب در شرایط دیگر از ۶۷/۰ تا ۱ می‌تواند متغیر باشد.
نوع سیمان مصرفی:
نوع سیمان مصرفی در ملات تزریق سیمان با توجه به شرایط شیمیایی محل موردنظر تعیین می‌گردد.
آب مصرفی:
آبی که در تهیه دوغاب تزریق بکار می‌رود، باید تمیز و صاف بوده و دارای کلیه شرایط لازم برای آب مصرفی در ساخت بتن باشد. آب مصرفی بایستی عاری از هر نوع ماده‌ای از قبیل اسیدها، قلیاها، مواد قندی، نمک‌ها و مواد آلی که منجر به ایجاد صدمه به بتن می‌شود، باشد. آب مورداستفاده در ساخت دوغاب تزریق باید دارای ذرات جامد معلق کمتر از ۲/۰ درصد، مواد محلول کمتر از ۵/۳ درصد، درصد کلر کمتر از ۱ درصد، درصد سولفات کمتر از ۳/۰ و درصد قلیایی کمتر از ۰۶/۰ باشد. در حالت کلی آب قابل شرب جهت ساخت دوغاب مناسب می‌باشد.لوله‌های میکروپایل Micro pile: لوله‌های میکروپایل Micro pile به قطر خارجی ۷۶ میلی‌متر و قطر داخلی ۶۸ میلی‌متر می‌باشند. این لوله‌ها به‌وسیله بوشن و جوش به یکدیگر متصل می‌شوند و بر اساس طراحی قطر لوله‌ها متغیر می‌باشد.
آزمایش بارگذاری فشاری میکروپایل Micro pile:
میکروپایل Micro pile که حداقل ۲۸ روز از زمان تزریق آنها گذشته باشد به‌صورت فشاری با استفاده از جک بارگذاری، بارگذاری می‌گردند. این آزمایش با استفاده از تیر بارگذاری صورت می‌گیرد. با توجه به مشخصات فنی و نقشه‌های اجرایی میکروپایل Micro pile، بارگذاری در دو مورد از آزمایش‌ها، تا رسیدن به بار طراحی و در یک مورد تا رسیدن به بـار نهایی صورت می‌گیرد روش اجرای کلیه آزمایش‌های اشاره‌شده، مطابق استاندارد ASTM-D1143 خواهد بود.
آزمایش بارگذاری کششی میکروپایل Micro pile:
این آزمایش یا به‌صورت مستقل و یا به‌وسیله ریز شمع‌های بکار رفته به‌عنوان عکس‌العمل تیر تکیه‌گاهی در آزمایش فشاری انجام می‌شود نتیجه این آزمایش بررسی رفتار مقاومتی و تغییر شکل‌پذیری کششی میکروپایل Micro pile است.
آزمایش بارگذاری جانبی میکروپایل Micro pile:
این آزمایش جهت ارزیابی رفتار جانبی میکروپایل Micro pile انجام می‌گردد.
مبانی محاسباتی:
در شرایطی که میکروپایل Micro pile باهدف تحکیم و بهسازی بستر پی سازه‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرند، محاسبات فنی میکروپایل Micro pile مشابه با محاسبات فنی شمع‌های متداول می‌باشد.
مطالب بیشتر
سایر خدمات