ریز شمع

ریز شمع یا میکروپایل به شمع‌های با قطر کوچک (کمتر از mm300 )اطلاق می‌گردد که غالباً با تسلیح فولادی سبک و تزریق دوغاب سیمان همراه می‌باشند. میکروپایل علاوه برآنکه به عنوان یک المان باربر و مقاوم در برابر نشست عمل می‌کند، بدلیل تزریق دوغاب سیمان، سبب بهبود مشخصات مکانیکی (مقاومتی و رفتاری) خاک اطراف نیز می‌گردد.
ــ دامنه کاربرد
در اغلب پروژه ها با توجه به مطالعات ژئوتکنیک انجام شده در ساختگاه و شناسایی لایه‌های تحت‌الارضی، مشخصات ژئوتکنیکی ساختگاه پروژه تعیین می گردد. سپس با انجام تحلیل‌های روانگرایی در اعماق مختلف خاک محل، پتانسیل روانگرایی ساختگاه درصورت وقوع زلزله مورد ارزیابی قرار می گیرد. با وقوع روانگرایی و زائل شدن مقاومت برشی خاک، نشستهای بسیار بزرگی به پی سطحی ساختمان تحمیل می شود که می‌تواند منجر به آسیب‌دیدگی جدی سازه و عناصر غیرسازه‌ای بنا و نهایتاً تخریب آن گردد. از طرف دیگر در برخی از پروژه ها در بحث فنی، تأمین باربری ستونهای روی پی و انتقال بار به لایه‌های عمیق‌تر مورد نظر بوده و عامل تعیین کننده برای انتخاب طرح، گذشته از بحث های اجرایی و اقتصادی می باشد. پس در حالت کلی میکروپایل در بعد فنی در دو رویکرد جلوگیری از وقوع روانگرایی و تأمین باربری ستونهای روی پی و انتقال بار به لایه‌های عمیق‌تر سودمند واقع می شود و به عنوان یک گزینه مطلوب توسط مهندسان ژئوتکنیک پیشنهاد می گردد.
در رویکرد ابتدایی و در ارتباط با ساختمانها، بسته به وزن سازه و شرایط ژئوتکنیکی محل، اغلب در ۱۰ متری اعماق نزدیک به سطح زمین روانگرایی خطرناک بوده و در اعماق بیش از ۱۰ متر تاثیرات روانگرایی بر سازه کم خواهد بود. بنابراین اگر هدف از اجرای میکروپایل مقابله با پدیده روانگرایی باشد، عمق بهسازی بایستی بگونه‌ای انتخاب گردد که ضمن تضمین رفتار مناسب خاک در شرایط بحرانی نظیر زلزله و تأمین مقاومت پی در برابر اضافه بارهای وارده و جلوگیری از نشستهای ناهمگن، از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد. از طرف دیگر معیار بعدی جهت تعیین عمق مناسب فرو رفت میکروپایل را می توان مشاهدات میدانی ناشی از کوبش میکروپایل در خاک و ثبت تغییرات سرعت فرو رفت براساس تعداد ضربات کوبش (انرژی وارده) دانست. بنابراین با پیشرفت کار عمق طراحی متناسب با شرایط زمین قابل تغییر و تعدیل بوده و این قابلیت از محاسن اجرای میکروپایل می‌باشد، چرا که کوبش هر میکروپایل با توجه به مشابهت با آزمایش نفوذ استاندارد (SPT) اطلاعات بسیار مفیدی در رابطه با تغییر مشخصات خاک در نقاط مختلف عمق در اختیار قرار می‌دهد.
در رویکرد دوم، در صورتیکه قرار باشد اجرای میکروپایل بهمراه تزریق دوغاب سیمان علاوه بر بهبود مشخصات مقاومتی خاک در مقابل روانگرایی، نقش تأمین باربری ستونهای روی پی و انتقال بار به لایه‌های عمیق‌تر را نیز ایفا نماید، طول میکروپایل متناسب با ظرفیت باربری لازم محاسبه خواهد گردید. در این میان با انتخاب روش اجرای میکروپایل بهمراه تزریق دوغاب سیمان برای پروژه مورد نظر، بررسی چیدمان ریزشمع ها در پلان و محاسبه عمق بهینه آنها، به عنوان مهمترین عناصر طرح بهسازی مطرح می‌باشند. بدین ترتیب نظم در چیدمان ریزشمعها باعث توزیع یکنواخت عکس‌العمل تکیه‌گاهی در زیر پی ساختمان گردیده و پیکره سازه‌ای پی فوقانی نیز بر این اساس بصورت همگن و بهینه طرح خواهد گردید. عوامل مؤثر در طرح چیدمان میکروپایل ها به طور کلی عبارتند از:
موقعیت پی‌ها و ستون‌ها ، نحوه توزیع و مقدار بارهای گسترده و متمرکز ، پارامترهای مقاومتی و ظرفیت باربری خاک ، نفوذپذیری خاک ، عمق ریزشمع‌ها و مشخصات هندسی و سازه‌ای پی سازه.

بطور کلی کاربرد میکروپایل ها در مهندسی ژئوتکنیک مشتمل بر دو بخش “استفاده در بستر پی سازه‌ها” و “اصلاح و بهسازی برجای خاک” می‌باشد.

ــ اصلاح و بهسازی خاک
۱. پایدارسازی شیب ها
۲. ساخت دیواره‌های نگهبان
۳. مقابله با روانگرایی
۴. افزایش مقاومت توده خاک با اهداف‌خاص نظیر تونل سازی و …
۵. حفاظت شیمیایی بخشهای مدفون سازه‌ها

ــ پی سازه های جدید و موجود

سازه های جدید :
۱. کاهش نشست
۲. افزایش باربری فشاری
۳. تامین باربری کششی
۴. افزایش باربری جانبی

سازه‌‌های موجود :
۱. کنترل نشست پی‌
۲. کنترل باربری پی‌
۳. تعمیر یا جایگزینی پی‌
۴. کنترل شستگی پی‌
۵. مقاوم سازی لرزه‌ای پی‌

بیشتر بدانیم:

1. فرم ها و چک لیست هاي ضروري براي مهندسین ناظر ،طراح و مجری
2. محاسبات سرانگشتی ویژه مهندسین عمران
3. مشاوره مهندس ناظر