عوامل موثر در انتخاب ریزشمع یا میکروپایل(micro pile)

چندین عامل در انتخاب ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها برای تقویت فونداسیون سازه­ ها و پایدارسازی شیروانی­ ها تاثیرگذار می ­باشند:

  • ملاحظات فیزیکی

محدودیت دسترسی، مناطق دور افتاده، مجاورت شمع­های نزدیک به هم برای سازه­های موجود

  • شرایط زیرسطحی

شروط نامناسب زمین، پتانسیل زمین برای شروع روانگرایی در طی راندن شمع­های درجا

  • شرایط محیطی

مناطق حساس به آلودگی صوتی و ارتعاش، خاک­های خطرآفرین یا آلوده

  • سازه­ های موجود

محدودیت­های اجرای ریزشمع (یا میکروپایل) ، مسائل اقتصادی

در ادامه، توضیحات مفصل در خصوص این عوامل و چگونگی تاثیر آنها در انتخاب طراحان شرح داده شده است.

 

 

 ملاحظات فیزیکی

تجهیزات حفاری و تزریق مورد نیاز برای اجرای ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها نسبتاً کوچک می­باشد و می­توان آنها را به فضاهایی که دسترسی به آنها مشکل لست، حمل کرد. در حالیکه نمی­توان تجهیزات اجرا و نصب شمع ­های مرسوم را انتخاب کرد و به این مکان­ ها وارد نمود. 

 

 

ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها را می­توان در فاصله چند میلیمتری از دیوارها یا فونداسیون­ های موجود اجرا نمود، که این خود تامین کننده فضای باز برای سر مته و ناحیه کار ایمن می­باشد در حالیکه شمع ­ها چنین قابلیتی ندارند. انتخاب، نصب و اجرای ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها تحت تاثیر خطوط انتقال برق بالاسری یا سایر موانع مرسوم در سیستم اجرا و نصب شمع ­ها نمی­باشد. تجهیزات لازم را می­توان به بالای شیروانی ­ها و فضاهای پرت و دور افتاده حمل کرد. در ضمن اگر روش­های حفر و تزریق مناسب بکار گرفته شوند، پروسه­های حفاری و تزریق در اجرای ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها هیچ آسیبی به سازه­ های مجاور موجود وارد نمی­ آورد و بر شرایط زمین مجاور تاثیر نمی ­گذارد.

 

 

  • شرایط زیرسطحی

ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها را می­توان در مناطقی با شرایط ژئونکنیکی غیر قابل پیش­بینی، متغیر و سخت مانند زمین­هایی لاشه سنگی و تخته سنگی، پر از تاسیسات مدفون و زباله­ها و پس ماندهای متفرقه و لنزهای غیر معمول از مصالح ضعیف و مستحکم اجرا و نصب نمود. رس­های نرم، ماسه ­های روان، و سطح بالای آب زیرزمینی که برای سیستم حفر میل چاه­ها مساعد نیستند، کمترین تاثیر نامساعد را بر نصب و اجرای ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها دارند. نمونه های زیادی از بکار گیری ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها در سرتاسر جهان در ساختارهای سنگ آهک کارستیک وجود دارد.

ساخت پل جدید I-78 بر روی رودخانه Delaware مثال خوبی است از استفاده ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها در شرایط سخت ژئوتکنیکی که مانع استفاده از سایر سیستم­های مرسوم می­شود.

 

  • شروط محیطی

ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها را می­توان در خاک­های آلوده و خطرآفرین اجرا نمود. قطر کوچک آنها منجر به ایجاد ضایعات و اتلاف کمتری نسبت به شمع­های درجا مرسوم می­گردد و تلفات شستگی در سطح زمین را می­توان براحتی از طریق متمرکز سازی یا استفاده از گودال­های سطحی خطی کنترل نمود. این عوامل بطور چشم­گیری، پتانسیل آلودگی سطحی و هزینه­های جابجایی را کاهش می­دهد.

مخلوط دوغاب سیمان را می­توان برای ایستادگی در برابر حمله­های شیمیایی آب­های زمینیشطحی و زیرزمینی و خاک طراحی کرد. در طرح مخلوط دوغاب سیمان یک ترکیب ویژه را می­توان برای کاهش و جلوگیری از زوال ناشی از محیط­های اسیدی و خورنده در نظر گرفت. برای مثال، در بارسلونای اسپانیا (Bachy , 1992) یک “غربال” ریزشمعی، از نصب ریزشمع (یا میکروپایل) ­های همپوشانی شده در مجاورت یک دیوار دیافراگمی بتنی موجود مربوط به یک پارکینگ زیرزمینی ساخته شد.

دیوار موجود به لحاظ فیزیکی بخاطر حملات شدید آب منطقه (کلراید، سولفات­ها و میزان PH در حد 7/1) ناشی از کارخانه ذوب فلزات، در حال خراب شدن بود. در نمونه­ های جمع آوری شده از دیوار دیافراگمی بعد از ساخت غربال ریزشمعی هیچ اثری از اسید کشف نشد.

ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها را می­توان در مناطق و محیط­های حساس، منجمله مناطقی با ساختار طبیعی شکننده اجرا نمود.

تجهیزات اجرا و نصب به بزرگی و سنگینی تجهیزات حفاری و راندن شمع­های مرسوم نمی­باشد و می­توان از آنها در مناطق باتلاقی یا سایر مناطق با خاک سطحی خیس و نرم استفاده نمود که کمترین تاثیر را بر روی محیط می­گذارد. در مناطق با دسترسی محدود تجهیزات حفاری قابل حمل و نقل بسیار استفاده می­گردد.

اجرای ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها سر و صدای کم (کمتر از سر و صدای رایج محیط پیرامون) و ارتعاش کمی را نسبت به تکنیک­های اجرای شمع­ های مرسوم، بویژه راندن شمع­ های درجا، ایجاد می­نماید. ارتعاش ناشی از راندن شمع بر خاک تاثیر گذاشته و می­تواند از میان خاک عبور کرده و به سازه­های مجاور برسد. استفاده از ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها در محیط­های شهری قدیمی و محیط­های صنعتی- تولیدی، می­تواند از این پتانسیل تخریب و آسیب به سازه­ها و تجهیزات حساس مجاور جلوگیری کند. ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها را می­توان در مناطقی که سفره آب آلوده­ای بر روی یک لایه مقاوم قرار گرفته است، اجرا نمود. بر خلاف شمع ­های درجا که ممکن است یک کانال عمودی برای انتقال آلودگی ایجاد کنند، ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها را می­توان به روشی اجرا نمود که از گسترش آلودگی سفره آب زیرین ممانعت نماید.

 

  • تطبیق سازه­ های موجود

ریزشمع (یا میکروپایل) ­ها را می­توان در داخل کلاهک دال بتنی شمع به شمع­های موجود اضافه نمود، بنابراین نیاز به افزایش ابعاد پی از بین می­رود.

این موضوع موجب تامین مقاومت فشاری، کششی و خمشی اضافی وابسته به افزایش بارهای سازه­ای می­گردد. اغلب اوقات تاسیسات مجاور و یا سازه­ ها مانع از افزایش ابعاد کلاهک­ های شمع ­های موجود می­شوند. بنابراین سیستم اجرای شمع سنتی بیش از پیش از دور خارج می­شود.