1 دیدگاه

• 

  مهندسین ارزش

  جولای 26, 2017 پاسخ

  آشنایی با ریز شمع یا میکروپایل

  میکروپایل Micro pile المان‌هایی با قطر کوچک (کمتر از ۳۰۰ میلیمتر) می‌باشد که غالباً با تسلیح فولادی سبک و تزریق دوغاب سیمان به‌کار می‌رود. این المان‌ها باربر بوده و در برابر نشست مقاومت مناسبی دارند، تزریق دوغاب سیمان سبب بهبود مشخصات مکانیکی خاک اطراف ریز شمع می‌گردد.

  محاسن میکروپایل:

  هزینه کم: به لحاظ اقتصادی چون مصالح با حجم کم مورداستفاده قرار می‌گیرد هزینه‌های تجهیز کارگاه پائین می‌باشد و حجم بالای کار نیروی انسانی در زمان کوتاه سبب کاهش زمان اجرای پروژه خواهد شد.

  قابلیت اجرایی بالا: چون ابعاد و حجم ماشین‌آلات اجرای میکروپایل Micro pile کوچک است لذا قابلیت حمل و جابجایی بالایی در کارگاه دارند به‌این‌ترتیب امکان اجرای عملیات در چند جبهه کاری مختلف بدون ایجاد تداخل کاری فراهم می‌گردد. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های اجرایی میکروپایل Micro pile قابلیت اجرای بسیار ساده در شرایط وجود آب زیرزمینی است.

  ویژگی‌های فنی: میکروپایل Micro pile به دلیل برخورداری از عناصر تسلیحی همچون جدار ضخیم فولادی و آرماتور از قابلیت انتقال و پخش بار به لایه‌های مقاوم زیرین و نیز کنترل نشست به دلیل سختی بالای فولاد و تسلیح عمقی خاک برخوردار هستند. همچنین به دلیل تزریق دوغاب سیمان، مشخصات مکانیکی خاک نظیر سختی، تراکم‌پذیری، ظرفیت باربری، ضریب اصطکاک، چسبندگی و غیره بهبود می‌یابد. از طرفی در خاک‌های دانه‌ای، عملیات کوبش میکروپایل Micro pile باعث انتقال انرژی جنبشی و ارتعاشی به داخل توده خاک گردیده و منجر به تحکیم و تراکم توده خاکی اطراف ریز شمع می‌شود.

  مشخصات کلی: با توجه به مطالعات ژئوتکنیک انجام‌شده در ساخت گاه و شناسایی لایه‌های تحت‌الارضی، مشخصات ژئوتکنیکی ساخت گاه پروژه تعیین می‌گردد. سپس با انجام تحلیل‌های روانگرایی در اعماق مختلف خاک محل، پتانسیل روانگرایی ساخت گاه در صورت وقوع زلزله مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. با وقوع روانگرایی و زایل شدن مقاومت برشی خاک، نشست‌های بسیار بزرگی به پی سطحی ساختمان تحمیل می‌شود که می‌تواند منجر به آسیب‌دیدگی جدی سازه و عناصر غیر سازه‌ای بنا و نهایتاً تخریب آن گردد. از طرف دیگر در برخی از پروژه‌ها در بحث فنی، تأمین باربری ستون‌های روی پی و انتقال بار به لایه‌های عمیق‌تر موردنظر بوده و عامل تعیین‌کننده برای انتخاب طرح، گذشته از بحث‌های اجرایی و اقتصادی می‌باشد. پس در حالت کلی میکروپایل Micro pile در بعد فنی در دو رویکرد جلوگیری از وقوع روانگرایی و تأمین باربری ستون‌های روی پی و انتقال بار به لایه‌های عمیق‌تر سودمند واقع می‌شود و به‌عنوان یک گزینه مطلوب توسط مهندسان ژئوتکنیک پیشنهاد می‌گردد.

  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.