صفحه 1:
به نام خدا
Bess موضوع: میکروشمع
استادگرامی:دکتر سید ایمان غفوریان
دانشجو:مهسا کوشانی
کد یکشنبه 16تا 18
صفحه 2:
» در مواردی که استفاده از پی های سطحی برای انتقال بارهای سازه به خاک ممکن یا
جوابگو نباشدهاز پی های عمیق یعنی شمع استفاده می شود. شمع یک عضو باریک و
بلنداست (نسبت عمق به عرض بزرگتر از 40 ) که به صورت عمودی یا مورب در
داخل خاک اجرا می شود معمولا قسمت بالایی شمع به یک کلاهک بتتی متصل شده
وانتهای آن نیز در داخل خاک قرار میگیرد تا از این طریق ظرفیت باربری خاک در
عمق زمين بكار كرفته شود.
صفحه 3:
:از پی های شمعی عمدتا زمانی استفاده می کنیم که
خاک نزدیک سطح زمین از مقاومت کافی برای اجرای پی های سطحی برخوردار نباشد. در این حالت
بااجرای شمع و نفوذ در عمق خاک اولا امکان دستیابی به لایه های مقاوم وجود دارد.ثانیا با فزایش عمق
مدفون پی» ظرفیت باربری نیز افزایش می یابد.
نشست برآورد شده ی خاک تحت بارهای سازه ای از حدود مجاز تجاوز نکند. در این حالت استفاده از شمع
باعث می شود تا ضمن کاهش نشست پی ۰ ظرفیت باربری نیز افزایش می یابد.
به طور کلی در مواجهه با خاکهای مسئله دار نظیر خاکهای سست با قابلیت باربری کم» نشست‌پذیری زیاد»
روانگرا» خاکهای دستی و ... دو راه پیش روی مهندسین ژئوتکنیک قرار دارد:
الف) استفاده از المانهای باربر در خاک
ب) بهسازی و اصلاح خواص فیزیکی - مکانیکی توده خاک.
هر یک از راه حل های فوق دارای روشها و مشخصات مربوط به خود می باشند که طی سالیان متمادی توسعه
فراوانی یافتهاند. برخی از تکنیک های ابداعی نیز ماهیتی ترکیبی از دو دسته فوق داشته و مزایای هر دو
دسته را تا حدودی به همراه دارند. از آن دسته می توان به استفاده از میکروپایل (ریزشمع) ها به همراه تزریق
دوغاب سیمان اشاره نمود.
صفحه 4:
صفحه 5:
تاریخچه ی میکرو شمع (10116 (micro
۰ در اوایل دهه 19600 که نیاز به ترمیم سازه های آسیب دیده جنگ جهانی دوم در اروپا احساس می شد
پیمانکار مشهور ایتالیایی باللمم۳) به همراه دکتر مارا ملججی) ریزشمع را ابداع کردند که به مدت
EE بیش از دو دهه بعد در آمریکا معرفی شد. خصوصاً در دهه ۱۹۸۰ یک رشد سریع در کاربرد آن به خصوص
به عنوان المان نگهبان فونداسیون در کاربرد بارهای استاتیکی و لرزه‌ای؛ همچنین در مسلح سازی بر جای
شیب‌ها و پایدار سازی گودبرداری‌ها مورد استفاده قرار گرفت.
۰ بعد از گسترش ریزشمم» کشورهای مختلف آیین نامه هایی جهت طراحی و اجرای میکروپایل تنظیم کردند.
معروف ترین آن ها نله هی زد یاس ما 09 منت که ترسط نیشن بزر گر های
آمریکا (۳/۷,060) ) تنظیم شده است. همچنین در پروژه ملی «رسبن؟) فرانسه نیز در مورد بررسی رفتار
میکروپایل ها تحقیقات جامعی صورت گرفت.
صفحه 6:
میکروپایل به شمع های با قطر کوچک کمتر از 00000 میلیمترمیگویند
که غالبا با تسلیح فولادی سبک (میلگرد گذاری) و تزریق دوغاب سیمان
همراه می باشند. میکروپایل علاوه برآنکه به عنوان یک المان باربر و
مقاوم در برابر نشست عمل میکند به دلیل تزریق دوغاب سیمان سبب
بهبود مشخصات مکانیکی (مقاومتی و رفتاری) خاک اطراف نیز می
.شود
ميكرويايل علاوه برآنكه به عنوان يك المان باربر و مقاوم در برابر
نشست عمل ميكند به دليل تزريق دوغاب سيمان سبب بهبود مشخصات
مکانیکی (مقاومتي و رفتاري) خاک اطراف نیز میگردد.بطور كلي
کاربرد ميكروبايل .ها ذر مهناسي (توتكنيك مشتمل بر ذو بخش " استفاذه
.در بستر بى سازه‌ها" و "اصلاح و بهسازی برجای خاك"_می‌باشد
صفحه 7:
مبانی طراحی روش ریزشمع (میکروپایل)
مبانی طراحی ریزشمع بستگی به هدف استفاده از آن دارد. در صورتی
که هدف از اجرای ریزشمع بهسازی خاک باشد» می بایست در طراحی
همانند شمع ها ۳ مسئله مورد نظر قرار گیرد:
طراحى سازة اى (Grrcturd Desiqa)
طراحی ژئوتکنیکی (ممجعه) اعاسس)
کنترل برش سوراخ کننده یا برش پانج (او) ۵ )
طراحی ریزشمع
صفحه 8:
در طرح سازه‌ای»_ظرفیت باربری المان های میکروپایل (ریزشمع) مشتمل بر جدار فولادی» آرماتور تسلیح و
دوغاب سیمان محاسبه می شود. اين ظرفیت می بایست با ضریب اطمینان مناسبی» بالاتر از بار وارده به
«میکروپایل (ریزشمع) باشد
در طرح ژئوتکنیکی» متاومت اصطکاکی جداره میکروپایل (ریزشمع) با خاک اطراف محاسبه می گردد. این
مقاومت اصطکاکی می بلیست با ضریب اطمینان مناسبی» بلتر از بار وارذه باشد تا امكان جذابى ميكروبايل
.(ریزشمع) از خاک قبل از وقوع تسلیم عوامل مسلح کننده میسر نگردد
در گام نهایی طر ح(کنترل برش پانچ)؛ با توجه به اين امر که میکروپایل (ریزشمع) ها داراى بار متمركز زياد
و قطر کوچک بوده و برش پانج باتوجه به سربارهای وارده محتمل می باشدء کنترل مقاومت در برابر برش
.بانج كه منتهى به ارائه طرح قلنج مناسب می گردد؛ انجام می شود
صفحه 9:
:در طراحی سازه ای» ظرفیت باربری اعضای سازه ای ریزشمع مشتمل بر
لوله فولادی ها
میلگرد تسلیح ها
دوغاب سیمان
.محاسبه می شود. این ظرفیت می بایست با ضریب اطمینان مناسبی» بالاتر از بار ولرده به ریزشمع باشد
در طراحی ژئوتکنیکی» مقاومت اصطکاکی جداره میکروپایل با خاک اطراف محاسبه می گردد. این مقاومت
اصطکاکی می بایست با ضریب اطمینان مناسبی» بالاتر از بار وارده باشد تا امکان جدایی ریزشمع از خاک قبل از
وقوع تسلیم عوامل مسلح کننده میسر نگردد
در نهایت» با توجه به بار زیاد و قطر کم ریزشمع ها جهت جلوگیری از برش سوراخ کننده (برش پانج) ورق مناسب
.سر ریزشمع طراحی می گردد
صفحه 10:
:عوامل مژثر در طرح چیدمان میکروپایل ها به طور كلي عبارتند از
> موقعیت پی‌ها و ستون‌ها
نحوه توزیع و مقدار بارهای گسترده و متمرکز
پارامترهای مقاومتی و ظرفیت باربری خاك
نفونپذیری خاك
عمق ريزشمعها
و مشخصات هندسی و سازه‌ای پی سازه
,
Or oe
Vv
روش اجرای میکروپایل مشتمل بر چهار مرحله مي باشد
حفاری (در صورت نیاز) 9
لوله‌کوبی »9
تزریق 9
mols, 1
بااجراي ریز شمع ها بدلیل نفوذ دوغاب سیمان درخاك» خواص مکانیکی خاك بهبود یافته وظرفیت باربری آن افزایش می
.یابد. همچنین ریزشمع ها درعمقی بیشتر از عمق شالوده نفوذ کرده و بارها را به عمقی بیشترمنتقل می کنند
صفحه 11:
اطول لاف
قسمت فوفانی ریزشمع
طول لاف فرورفتد
casine PLUNGE
۲
TOTAL MICROPLE LENGTH
طول كل ریزشمع.
عبوروءعبم طول قسمث
sage roe
نامه با قشار
۷
BLAMETER lane)
قطر ناحیه تزریق شده
<< GROUTED BNO ZONE
ريزضمع
1 4 ورق سر ريزشمع.
PILE CAP ANCHORAGE: 1
ail
زیریی
0
ی هس
Bei PASE
غلاف فولادی
STEEL CASING
6“ در مرکز قرار دهنده
دوغاب
x
3
قسمت هاى مختلف
ريزشمع (ميكروبايل)
صفحه 12:
روش اجرای ریزشمع (میکروپایل)
دو روش جهت اجرای ریزشمع می توان بیان کرد:
استفاده از ریزشمع های خودحفار - خود تزریق
#اروش مرسوم: اين روش مشتمل بر ۴ مرحله زیر می باشد: =
حفاری (در صورت نیاز): به طور کلی لوله های ریزشمع از طریق کوبش یا حفاری جایگذاری می شوند:
)) جايكذارى از طريق كوبش به دليل اصطكاكى كه بين لوله ها و جدار خاک پیرامون آنهاایجاد می شود و تاثير آن
در افزايش فشار تزريق دوغاب سيمان؛ باعث ارتقا قابل ملاحظه عمط
إد باربرى ريزشمع ها مى شود.
©) جايكذارى از طريق حفارى باعث ايجاد دست خوردكى در لايه هاى مختلف خاك مى شود و مى بايست در عمل
قطر بيشترى نسبت به قطر خارجى لوله ها حفارى نمود.
صفحه 13:
به همین دلیل صرفاً در شرایطی که کوبش لوله میسر نباشد (عمدتاً در عمق های زیاد و خاک های سفت) از
عملیات حفاری استفاده می شود.
عملیات حفاری به روش‌های مختلف نظیر حفاری دور انی(,به0) ) و یا دورانی- ضربه‌ای ((0/۳۰۷)
صورت می پذیرد.
لوله‌کویی: پس از حفاری» لوله های ریزشمع توسط دستگاه های لوله کوب در محل های مشخص شده کوبیده
ميشود. اولین قطعه به صورت سرنیزه بوده و قطعات بعدی به ترتیب توسط بوشن وجوش کاملا به یکدیگر
متصل می شوند. عملیات کوبش تا زمانی که امکان کوبیدن لوله ها میسر باشدادامه می یبد و اگر در ازای ۳۰
,ضریه متوالی لوله‌کوب؛ لوله بیشتر از ۰ ۱سانتیمتر فرو نرود. عملیات کوبش لوله میکروپایل متوقف می گردد
در اين حالت تا تحقق عمق طراحیء حفاری انجام شده و سپس لوله هاي مربوط به ریزشمع در درون گمانه
.نصب می گردد
لوله های ریزشمع معمولا در قطعات دو متری و به قطر خارجی ۷۶ میلیمتر و قطر داخلی ۶۸ میلیمتر می
باشند. اين لولهها به وسيله بوشن و جوش به يكديكر متصل مي‌شوند. هر میکروپیل داراي ۸۰ سوراخ به قطر ۸
میلیمتر» در هر مترطول می باشد. محیط داخلی لوله ها بايستي برقوزده باشد تا در تزریق دوغاب سیمان» اثرات
.منفی نداشته باشد
صفحه 14:
تزریق: دستگاه های تزریق از سه بخش میکسر اولیه» میکسر ثانویه و پمپ تزریق تشکیل مي گردند. اختلاط درها
میکسر اولیه از نوع سیستم چرخش سریع آب بوده و میکسر ثانویه از نوع پره ای می باشد. ساخت دوغاب تزریق
در میکسر اولیه صورت می گیرد بدین صورت که ابتدا آب به میزان مورد نظر در میکسر ريخته شده و سپس
متناسب با نسبت آب به سیمان مورد نیاز» سیمان به آن افزوده میشود. زمان حداقل هم زدن دوغاب سیمان؛ ۳۰ ثانيه
مي باشد. نسبت آب به سیمان با توجه به مشخصات خاک بین ۰/۵ تا ۱/۵ انتخاب می گردد. جهت نگهداری دوغاب
آماده شده در میکسر اولیه. دوغاب در داخل میکسر ثانویه ريخته شده و سپس به وسیله پمپ تزریق مي گردد. جهت
تزریق دوغاب در لوله های ریزشمع از شیلنگ هایی به نام پکر استفاده می گردد. هنگام تزریق» پکر به جداره لوله
.می چسبد و مانع از خروج دوغاب می شود
به عنوان نمونه جهت بستن پکر برای ریزشمع ۸ تا ۱۰ متری: مرحله اول بستن پکر در عمق ۶ متری گمانه بوده و
پس از اتمام عملیات تزریق در این عمق» پکر در عمق ۴ متري بسته مي شود و پس از اتمام تزریق در اين مرحله»
پکر در عمق ۲ متري بسته مي شود و نهایتاً پس از تزریق در این مرحله» پکر سرچاهي بسته می شود و عملیات
تزریق به اتمام مي رسد. در صورتیکه نشتی دوغاب از سطح یا میکروپایل های جانبی مشاهده شود عملیات تزریق
متوقف مي
صفحه 15:
تزریق در اجرای شم
صفحه 16:
مشخصات تزریق
فشار تزریق: فشار تزریق در مراحل مختلف تزریق در اعماق مختلف» تحت تأثیر جنس خاک و شرایطها
-ژئوتکنیکی مي تواند متغیر باشد. حداکثر فشار تزریق به ۱۰ اتمسفر محدود مي گردد
مقدار سیمان مصرفی: باتوجه به شرایط ژئوتکنیکی و میزان باربري طراحي ریزشمع هاء مقدار سیمان 9
برآوردی معادل هر مترطول میکروپایل (ریزشمع) تا ۱۰۰ کیلوگرم می تواند باشد. البته باتوجه به اين امر که
.بايد تزريق تا فشار ٠١ اتمسفر ادامه يابدء لذا ممكن است مقدار سیمان از برآورد اولیه بیشتر گردد
نسبت آب به سيمان: نسبت آب به سيمان در دوغاب تزريق مورد استفاده» بین ۰/۵ تا ۱/۵ در شرایطه
عادي و نسبت آب به سيمان دوغاب در شرایط دیگر از ۰/۶۷ تا ١ مي تواند متغير باشد. قابل ذكر است كه
.نسبت دوغاب در هر بخش به بيشنهاد بيمانكار و تأييد دستكاه نظارت مى كردد
نوع سيمان مصرفي: نوع سيمان مصرفى در ملا يق سيمان از نوع سيمان يرتلند تيب يك. دو و يا بنج
.است که با توجه به شرايط شيميايى محل مورد نظر تعيين مى كردد
صفحه 17:
آب مصرفی: آبي که در تهیه دوخاب تزریق به کار مي رود بايد تمیز و صاف بوده و داراي کلیه شرایطها
لازم براي آب مصرفي در ساخت بتن باشد. آب مصرفي بايستي عاري از هر نوع ماده مضر به دوغاب سیمان
از قبیل اسیدهاء قلياهاء مواد قندي» نمك‌ها و مواد آلي باشد. آب مورد استفاده در ساخت دوغاب تزریق باید
داراي ذرات جامد معلق کمتر از ۲/۰ درصد مواد محلول کمتر از ۳/۵ درصد. کلر کمتر از ۱ درصدء
سولفات کمتر از ۰/۲ درصد و مواد قليايي کمتر از ۰/۰۶ درصد باشد. در حالت كلي آب قابل شرب جهت
,ساخت دوغاب مناسب مي باشد =
میلگرد گذاری: در صورت اجرای میکروپایل باربر» جایگذاری میلگرد تسلیح در داخل لوله ریزشم رها
نصب ورق سر ريزشمع (فلنج) ضرورى مي باشد. بديهي است كه ميل ليح مي بايست قبل از كيرش
سیمان در داخل گمانه نصب شود. فلنج که به منظور ايجاد اتصال كامل بين ريزشمع و بتن شالوده و همجنين
جلوكيري از برش سوراخ كننده سر ريزشمع در داخل بتن بي به كار مي رودء مي بايست در آخرين مرحله به
.ميلكرد تسليح ريزشمع جوش شود
صفحه 18:
روش اجرای ریزشمع (میکروپایل)
مرحله1 مرحله بر موحله ۳ مرحله ۳ مرحهه
خروج مته چایگذاری غلاف سوراخ دار پر کردن غلاف تزریق دوغاب
unl
ss
هه
صفحه 19:
در مجامع تخصصی جهان تحقیقات گسترده ای بر روی ریزشمع
انجام گرفته است و همچنان روز به روز در حال افزایش است.
,سی جنبه های مختلف ریزشمع» از جمله رفتار
استاتیکی 9
دینامیکی 6
لرزه‌ای »9
.ريزشمع انجام كرفته و مى كيرد
ضمناً به طور کلی کاربرد ریزشمع ها در مهندسی ژئوتکنیک
:مشتمل بر دو بخش
استفاده در بستر پی سازه‌هاها
اصلاح و بهسازی برجای خاک »9
می باشد
صفحه 20:
کاربرد ریز شمع ها
با توجه به توضیحات ارانه شده در بخش قبل» می توان کاربرد میکروپایل (ریزشمع) ها را به طور کلی در دو بخش زیر
نمود
استفاده از میکروپایل (ریزشمع) به عنوان المان باربر -1
استفاده از ميكرويايل (ريزشمع) با هدف بهسازى خاك -؟
کاربرد اولیه و اصلی میکروپایل (ریزشمع) به عنوان المان باربر است. مطالعا ا
است و روش های طراحی آن نیز در مراجع مختلف موجود است. اما برخلاف بخش اول» استفاده از میکروپایل (ریزشمع)
ها با هدف بهسازی خاک موضوعی جدید است که در طی سالیان اخیر مطرح شده و مطالعات محدودی بر روی آن انجام
:شده است. در حال حلضر در ایران» میکروپابل (ریزشمع) ها در چهار بخش زیر استفاده مي شوند
استفاده به عنوان عضو باربر در زیر پی ساختمان هاو
استفاده به عنوان عضو باربر برای ترمیم پی ساختمان های قدیمی8
استفاده به عنوان عضو باربر در زیر پی سایر روسازه ها (کوله پل هاء مخازن نفت و گاز و.
استفاده با هدف بهسازی خاک و افزایش مشخصات مقاومتی و رفتاری آن»
استفاده با هدف بهسازی خاک و مقابله با پدیده روانگرایی
صفحه 21:
طبقه بندی ریزشمع (میکروپایل)
تقسیم بندی ریزشمع ها بر اساس دو معیار زیر صورت می گیرد:
الف ) نحوه طراحی:ٍ
طراحی ریزشمع منفرد یا گروه ريزشمع؛ با طراحی ریزشمع های زنبوری بسیار متفاوت است. این امر سبب شده است تا
دو دسته طراحی برای ریزشمع ها تعریف شود. در دسته اول» میکروپایل ها مستقیما بارگذاری شده و مسلح کننده ها قسمت
اعظم بار اعمالی را تحمل می نمایند. در دسته دوم» میکروپایل ها به صورت شبکه ای درون خاک قرار گرفته و ایجاد
یک سیستم ترکیبی خاک مسلح می نمایند که بارهای اعمالی را تحمل می نماید. این سیستم ترکیبی همان شبکه میکروپایل
های زتبوری می باشد.
در دسته اول» ریزشمع ها به عنوان جایگزین شمع های سنتی برای انتقال بار سازه به لایه های مقاوم زیرین استفاده می
شوند. این ریزشمع ها به گونه ای طراحی می شوند که عملکرد منفرد داشته باشند حتی اگر به صورت گروهی اجرا شوند.
صفحه 22:
در دسته دوم ریزشمع ها دارای تقویت سبک تر می باشند زیرا مسلح کننده هاء مانند دسته اول مستقیما
.تحت بارگذاری قرار نمی گیرند و این توده خاک و شمع است که بارهای اعمالی را تحمل می نماید
علاوه بر اين دو دسته؛ نوع ديكرى از ريزشمع ها در ايران استفاده مى شود كه به ريزشمع تحکیمی
معروف است. ريزشمع تحكيمى از لحاظ فلسفه رفتارى شبيه ريزشمع هاى شبكه اى است با اين تفاوت
که در آن از میلگرد تسلیح استفاده نمی شود. تزریق دوغاب سیمان بخش اصلی ریزشمع تحکیمی است
که با استفاده از آن مشخصات مقاومتی و رفتاری خاک افزایش پیدا مى كند =
:ب)روش اجرا
روش تزریق» مهمترین عامل تاثیرگذار بر مقاومت بخش گیردار (باند) بين خاک و دوغاب می باشد.
به گونه ای که مقاومت بخش گیردار به طور مستقیم با ت می نماید. معیار
طبقه بندی» روش تزریق و فشار آن می باشد و ۱
,زیربخش های این طبقه بندی می باشد
صفحه 23:
مركز جرم سازة
aur cores
مرز جرم برآیند.
توده موکز چرم
10107 10 SrASiLAS
یکی ازراه های با بردن بابداری»
يادوت آوردن عوفر جوم شاه اسگا
ANS EMER SESE PERSE
‘elo le 2 05 03 nat one Bens
صورت تيل TS ae لامتصل کنده سرریزشمی حا
ساره معیک
صفحه 24:
حفاری ۳ حفارى
VERTICAL te, LATERAL OF
etme EE meres ف
= |
هب یت 1
ور
ate
سات يي “اللو ساسم ربر سمح
rae.
۰ رید on ae
<< خاک ناپایدار
شش هه
"|
۱!
=r
صفحه 25:
در اين طبقه بندی تزریق ریزشمع ها به ۴ دسته تقسیم می شوند:
ر این روش» دوغاب تحت وزن خودش و بدون فشار در محل تزریق می گردد
ر اين روشء دوغاب سیمان پس از خارج شدن غلاف فولادی حفاری از گمانه؛ تحت فشار به داخل گمانه
تزریق می شود. فشار تزریق معمولا بین ۰/۵ تا ۱ مگاپاسکال تغییر می کند و بایستی به گونه ای باشد که مانع از
شکست هیدرولیکی گرد :
نوع 0: اين روش یک فراآیند دو مرحله ای را نشان می دهد که در آن ابتدا دوغاب سیمان تحت وزن خودش در داخل
گمانه قرار می گیرد (همانند نوع 9)) سپس قبل از سخت شدن دوغاب اولیه (بعد از حدود ۱۵ تا ۲۵ دقیقه)» همان نوع
دوغاب از طریق لوله های تزریق مشبک و بدون استفاده از پکر. در محل تماس دوغاب با زمین و در فشار حداقل ۱
مگاپاسکال تزریق می شود. این نوع ریزشمع فقط در فرانسه استفاده مى شود.
نوع روش اجرا شبیه نوع () است که ابتدا دوغاب سیمان تحت وزن خودش مانند نوع 9 و () و یا تحت فشار»
مانند نوع () در گمانه قرار می گیرد. بعد از سخت شدن دوغاب اولیه. دوغاب یعدی از طریق لوله های تزریق مشبک
تحت فشار ۲ تا ۸ مگاپاسکال تزریق می شود. در این روش از پکر استفاده می شود تا در صورت نیاز بتوان سطوح
خاص را چندین مرتبه اصلاح نمود.
صفحه 26:
انواع روش های تزریق در اجرای ریزشمع (میکروپایل)
T=
۳
۳ سس IE: 7 1
ESE =
RAT) (PRESSURE THROUGH (SINGLE GLOBAL (MULTIPUG REPEATABLE
CASING) POSTGROUT) POSTGROUT)
os تزریق مجدد یک باره فشار از داکل غلاف . تزریق مجدد چند باره
(2D PRESSURE GAGE SimyLbs
@ يعر دمعتم
صفحه 27:
210 ١ 6 7
کنترل کیفیت روش ریزشمع (میکروپایل)
بسته به هدف از اجرای ریزشمع آزمایش های کنترل
کیفی مختلفی را می توان برای این روش تعریف کرد که
:برخی از آن ها عبارتند از
آزمایش بارگذاری فشاری میکروبال هه
ms Soe AS آزمایش بارگذاری
آزمایش بارگذاری جانبی میکروپال هه |=
صفحه 28:
گذاری فشار
در اين آزمایش باید حداقل 00 روز از زمان تزریق میکروپایل ها گذشته باشد .این روش از یک جک با استفاده
از اعمال بار فشاری »انجام می گیرد. این بار گذاری فشاری تا حدی صورت می پذیرد که به دو مورد از بار
مورد نظر برسيم؛ اولين بارى كه بايد به آن تحت اثر فشار برسیم » بار طراحی می باشد و دومین بار رسیدن به
بار نهایی است.میکروپایل ها باید قابلیت تحمل بار های اعمال شده را داشته باشند و نباید با اعمال بار فشاری بر
. شمع ها نباید دچار گسیختگی یا تغيير مكان بیشتر از حد استاندارد ۰ در آن ها اتفاق بيافتد
توجه کنیم كه اين آزمايش به روش بله ايى انجام مى كيرد . بار هر پله سه تن می باشد که بايد به مدت زمان
پنج دقیقه بر روی ریز شمع ها قرار بكيرد و مقدار نشست حاصل از هر كدام بايد خوانده شود تا بدانيم از مقدار
نشست مجاز بيشتر مى شود یا خیر. باید علاوه بر نشست میزان تغییر مکان آن هم اندازه گیری بشود » زیرا باید
,مشخص شود که میزان نشست از حد مجاز تجاوز نکند
صفحه 29:
: آزمايش گذار ی کش
در اين آزمايش بايد از دو شمع استفاده كرد .
حال اين دو شمع نسبت به يك ديكر بايد
مجاور هم قرار كيرند و هم جهت باشند » تا
بتوانيم رفتار جانبی ریز شمع ها را مورد
. ارزيابى و تحليل قرار دهيم بسته به هدف ازاجراى ريزشمع آزمايش هاى كنترل كيفى
ere ree ۳ 03000
آزمایش بارگذاری کششی و آزمایش بارگذاری جانبی ریزشمع
صفحه 30:
برای اطمینان از اینکه میکروپایل (ریزشمع) ها قابلیت تحمل بار طراحی در نظر گرفته شده را بدون جابجایی
اضافی و با ضریب اطمینان کافی در طول عمر خدمت خود دارا می‌باشند. آزمایش بارگذاری صحرایی بر روی
میکروپایل (ریزشمع) ها انجام میگیرد. علاوه بر آن با استفاده از اين تست ها امکان کتترل عملکرد پیمانکار در =
ن اجرا و پس از عملیات حفاری؛ نصب و تزریق وجود خواهد داشت
امی آزمایش های بارگذاری مقاصد زیر مد نظر می باشند
۷ رسیدن به یک بار ماکزیمم از پیش تعيين شده؛
” رسیدن به جایجایی محوری از پیش تعبین شده؛
۷ رسیدن به آستانه خزش از پیش تعیین شده؛
صفحه 31:
:آزمایش های بارگذاری به ۴ دسته کلی تقسیم می‌شوند
آزمایش نهایی: دراین آزمایش بارگذاری تا مرحله ایجاد گسیختگی (بدون افزایش بارتغییرمکان ها افزایش می‌یابد) بین خاک
.ودوغاب ادامه مىيابد
آزمايش تأييد: اين آزمايش براى كنترل اينكه آيا متد اجراء قابلیت تامین مقاومت باند در نظر گرفته شده را دارد؛ انجام
میگیرد. بزرگی بار آزمایش با توجه به ضریب اطمینان در نظر گرفته شده تعيين میگردد. به عنوان مثال اگر ضریب
اطمینان ۲/۵ درنظر گرفته شده باشد» بارآزمایش ۲۵۰ برابربار طراحی می‌باشد.درآزمایش تاییده میکروپایل (ربزشمع)
= ضرورتا به نقطه گسیختگی نمی‌رسد. این آزمایش معمولا بر روی میکروپایل (ریزشمع) "قربانی" پیش از آغاز ساخت
انجام میشود. همچنین در حین اجراء برای تعیین ظرفیت ها در شرایط مختلف خاک و متدهای متفاوت اجراء انجام میشود.
.تعداد این آزمایش مطابق جدول ۳ تعیین میگردد
آزمایش اثبات: اين آزمایش معمولا بر روی درصدی از میکروپایل (ریزشمع) ها (حدود 96۵) انجام مىشود. اين آزمايش
به صورت افزایش بار مرحله ای تا رسیدن به درصدی از بار طراحیء (توصيه آيين نامه ۱۶۷ درصد) انجام میشود. با
استفاده از این آزمایش» توانایی میکروپایل (ریزشمع) در تحمل بارهای سرویس بدون تغییرمکان های زیاد کنترل میگردد
آزمایش خزش: ان آزمایش معمولاً در ضمن سه آزمایش قبلی (نهایی. تأیید و اثبات) انجام می شود. آزمایش خزش شامل
اندازه گیری میزان جایجایی, در بار ثابت و در فواصل زمانی مشخص است. حداکثر تغییر مکان حدود ۲ میلیمتر در هر
مرحله زمانی» معیار پذیرش محسوب میشود. هدف از انجام این آزمایش بررسی ایمنی سیستم در مقابل بارهای طراحی
,در زمان بهره برداری است
صفحه 32:
در اين روش طراحی که اغلب مورد استفاده مهندسان
ژئوتکنیک قرار میگیرد» طراحی به گونه ای است
.که بار مجاز همواره از بار طراحی بزرگتر می باشد
در این روش با استفلم از ضرایب لفزابش با و
كاهش مقاومت» طراحئ به كونه اى انجام مىكيرذ كله
طراحی ضرایب بار quae همواره مقاومت طراحى از مقاومت مورد نياز
y بزرگتر باشد
در هر دو روش طراحی با اعمال ضریب اطمینان سعی می شود؛ عدم قطعیت های موجود در بارگذاری و
خصوصیات خاک و مصالح که از ماهیت تصادفی ذاتی آن ها ناشی می شود؛ جبران گردد. در شکل زیر خلاصه
ای از روش های طراحی و مقایسه آن ها ارائه شده است.
صفحه 33:
هزینه استفاده از روش میکروپاب
: هزینه اجرای میکروپایل به عوامل مختلفی بستگی دارد» مانند
تعداده
نوع زمين واخاكء
عمق نفوذء
... ماشين آلات و مصالح مصرفى وه
لازم به ذكر است كه هرجه زمين سخت تر و غير قابل نفوذ تر باشد هزينه اجراى اين روش بسيار بالاتر خواهد
رفت. عامل بسيار مهم در تعیین هزینه های میکروپایل» تعداد شمع هاى استفاده شده مى باشد كه هرجه بيشتر
.باشد به تبع هزينه آن افزايش خواهد يافت
صفحه 34:
مزایای روش ریزشمع (میکروپایل)
سرعت اجرایی بالاها
عدم نیاز به تخصص خاص جهت استفاده از تجهیزات 0
امکان استفاده در پروژه های با فضای محدود (به طور مثال در ها
زیرزمین سازه های قدیمی یا در زیر عرشه پل ها و ...)
امکان افزایش ظرفیت باربری پی های موجود به دلیل انعطاف پذ
بالا
امکان استفاده در محیط های شهری به دلیل کم بودن آلودگی صو:
آسان بودن آزمایش های کنترل کیفی0
صفحه 35:
معایب روش ریزشمع(میکروپایل)
هرروشی که برای مقاوم سازی و بهسازی سازه ها انجام می شود قطعا معایب خاص خود را نیز دارد.استفاده از
میکروپایل نیزقطعا معایب خاص خود را دارامی باشد اما به هنكام انتخاب اين روش بايد ديد كاملى از مزايا و معليب آن
داشته باشيم تا بتوانيم به درستى اين روش را انتخاب كنيم. ازمعايب روش ميكروبايل مى توان به صورت زيراشاره
اشت كه
از لین‌روش‌در بهسازیزمین‌آثار باستانىو سازه هاوخشتىو كلئنمىة ولزاستفاده كرد ( مكو لنكه تمهيدات(0
خاصو ويزه ليوب رلئآزصورتهذيرد )
اهی‌اوقاتممکن‌استلین روش‌قابلیت‌ترونیسه صرفه بسودن‌خود را از ستبدهد (0
میکروپایل‌هایعمودویه دلیلق طرکم از ظرفیتباربری‌جانبیو محوریمحدودوی رخوردارند و لما در مقابل‌هزینه لجرلع(9
say LL es,
از دیگر معایبمیکروپایلظ می‌توان‌لشارم داشتکه هرینه میکروپایله به طور معمول از سيستم هاونصبشم P)
.معمولىو به خصوصشمعهور اندم شده بیشتر لست
صفحه 36:
فیلم اجرای ریز شمع
صفحه 37:
ریزشمع های مایل
مشاهدات بعد از زلزله شواهد خوبی از نحوه عملکرد شم‌ها تحت اثر بار زلزله است. درجات مختلفی از آسیب سازه‌ای با
توجه به انواع مختلف شمع‌ها و زاویه‌های انحراف شمعهای نگهدارنده سازه قابل مشاهده است
با توجه به زلزله‌های اخیر عملکرد مناسبی از ریز شمع‌ها که به نوعی شمعهای اصطکاکی هستند دیده شده است. با اين
حال مطالعات کافی و متتاسب در مقیاس‌های واقعی انجام نشده و نیاز به انجام مطالعات بر روی رفتار دینامیکی ریز
شمع‌ها کاملاً مشهود است
ریزشمع ها علاوه بر آنکه به عنوان یک المان بابر و مقاوم در برابر نشست عمل می کننده به دلیل تزریق دوغاب سبب
بهبود خواص خاک و افزایش ظرفیت بابری در پی سازه های موجود و مقاوم سازی آن ها می شوند. درمقاله ای 10) عدد
ریزشمع تحت زوایای مختلف در زیر سازه فولادی ده طبقه با قاب خمشی تحت شتاب نگاشت زلزله بم در نرم افزار المان
محدودسیمج5) مدل سازی شده و مورد بررسی و مقایسه با حالت قائم قرار گرفته است تا به یک حالت بهینه از نظر
زوایه ی ریزشمع های موردنظر برسیم. نتایج نشان می دهد مایل بودن ریز شمع ها باعث کاهش جابه جایی نسبی و تتش
در سیستم سازه ای موردنظر می شود.
صفحه 38:
ریز شمع های مارپیچج (حلزونی)
مهارها و شمعهای مارپیج کاربردهای فراوانی در انواع خاکهاء در ساخت پیهای جدید» بهسازی پی های قدیمی و
در سازه های ساحلی و فراساحلی دارند. مواردی همچون محدود بودن طول پیهای مارپیچ» وجود خاک مناسب در
اعماق زیاد. وجود قلوه سنك در خاكء عدم نفوذ مهارها و شمعهای مارپیج در اعماق زیاد» وجود مواد خورنده
در خاک و نیال به محافظت از آن» بخشی از محدودیتهای اين روش است. از سال 6006060 برای برطرف
.کردن بخشی از اين محدودیتها از تزریق دوغاب در میله مهارها و شمع های مارپیچ استفاده شده است
این روش که اکنون و به صورت تجاری ریزشمع مارپیچ خوانده میشود پیشرفتهای فراوانی کرده و پروژه های
زیادی توسط آن اجرا شده است. با گذشت زمان تحقیقاتی بر روی مدلسازی این روش انجام شده است و آیین نامه
های مختلف با استفاده از روابط طراحی شمع های دوغابی و ریزشم عهای متداول به ارائه روابط طراحی این
روش پرداخته اند
صفحه 39:
و
ریز
نی(
ریز شمع
جك هيدرولي
در زمين قرا
ار داده
و
رد
مارپیچی یا حلزونی به
یا پیچاندن
میشوا
0
صفحه 40:
صفحه 41:
صفحه 42:
«م ووو وه