درباره میکروپایل
دو روش کلی مقابله با خاک های مسئله دار، یکی استفاده از المان های باربر و دیگری اضافه کردن مواد و مصالحی به خاک جهت بهسازی پارامتر های مقاومتی آن می باشد
. میکروپایل یا ریزشمع روشی است که به نوعی مزایای هر دو روش بالا را در بر می گیرد.
لوله کوبی یا حفاری و لوله گذاری خاک، تزریق و تسلیح، سه مرحله ای است که اساس بهسازی خاک به روش استفاده از میکروپایل را تشکیل می دهد.
میکروپایل ابتدا برای ترمیم پی ها و ساخت
اما با پیشرفت تجهیزات حفاری و تزریق به سرعت ذهن محققین و مهندسان عرصه ژئوتکنیک را به خود معطوف کرد تا به استفاده بهینه تر و کابردی از این روش دست یابند.
تاریخچه میکروپایل
میکروپایل ها در مراجع مختلف به شمع های با قطر کمتر از ۳۰ سانتیمتر اطلاق می گردد که با تسلیح فولادی و تزریق همراه خواهد بود.
تاریخچه میکروپایل به اوایل دهه ۱۹۵۰ میلادی بر می گردد.
در آن زمان نیاز به مرمت ساختمان های آسیب دیده در جنگ جهانی در اروپا زیاد بود. ابداع میکروپایل توسط Fondedile پیمانکار مشهور ایتالیایی به همراه دکتر Fernando Lizzi صورت پذیرفت.
با توجه به کارایی و قابلیت اجرای آن در ساختمان های آسیب دیده و همچنین سرعت اجرای آن به سرعت در ایتالیا گسترش یافت. Fondedile در سال ۱۹۶۲ این تکنولوژی را با ترمیم چند ساختمان تاریخی به انگلستان و در سال ۱۹۶۵ با استفاده از این روش در پروژه های حمل و نقل، آن را به آلمان معرفی کرد.
پس از حدود دو دهه، در سال ۱۹۷۳ و انجام ترمیم ساختمان هایی در بوستون و نیویورک این تکنولوژی به آمریکای شمالی معرفی شد.
بعد از معرفی میکروپایل، سازمان ها و پژوهشکده های علمی به تنظیم آئین نامه ها و استانداردهای میکروپایل پرداختند.
معروف ترین آن ها آیین نامه Micropile Design and construction است که توسط انجمن بزرگراه های آمریکا (FHWA) تنظیم شده است.
همچنین در پروژه ملی Forever فرانسه نیز در مورد بررسی رفتار میکروپایل ها تحقیقات جامعی صورت گرفت.
اصول محاسبات مهندسی میکروپایل تابع نوع کاربری میکروپایل و به تبع آن نحوه رفتار آن می باشد.
در شرایطی که میکروپایل‌ها با هدف تحکیم و بهسازی بستر پی سازه‌ها مورد استفاده قرار می گیرند، محاسبات فنی میکروپایل مشابه با محاسبه شمع‌های متداول است.
این محاسبات مبتنی بر سه بخش طرح سازه ای (Structural Design)، طرح ژئوتکنیکی (Geotechnical Design) و کنترل برش پانج (Cone Shear) می باشد.
در طرح سازه‌ای، ظرفیت باربری المان های میکروپایل مشتمل بر جدار فولادی، آرماتور تسلیح و دوغاب سیمان محاسبه می شود. این ظرفیت می بایست با ضریب اطمینان مناسبی، بالاتر از بار وارده به میکروپایل باشد.
در طرح 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 میکروپایل از خاک قبل از وقوع تسلیم عوامل مسلح کننده میسر نگردد.
در گام نهایی طرح، با توجه که میکروپایل‌ها دارای بار متمرکز زیاد و قطر کوچک بوده و برش پانج باتوجه به سربارهای وارده محتمل می باشد، کنترل مقاومت در برابر برش پانچ که منتهی به ارائه طرح فلنج مناسب می گردد، انجام می شود.
شرکت خدمات ژئوفناوری ساختی نو با استفاده از تکنیک روز، بهسازی خاک به روش میکروپایل را انجام می دهد.
- روشی که مشتمل بر چهار مرحله حفاری (در صورت نیاز)، لوله‌کوبی، تزریق و تسلیح میی باشد که به طور شماتیک نشان داده شده است. اما این شرکت با استفاده از میکروپایل های خودحفار – خودتزریق نیز اقدام به بهسازی خاک می کند که در این زمینه جزو شرکت های پیشرو در ایران می باشد.
بطور کلی کاربرد میکروپایل ها در مهندسی ژئوتکنیک مشتمل بر دو بخش استفاده در بستر پی سازه‌ها و اصلاح و بهسازی برجای خاک می باشد.
انجام تحقیقات گسترده در مجامع علمی – تخصصی جهان بر روی میکروپایل روز به روز در حال افزایش است.
بررسی رفتار استاتیکی، دینامیکی و لرزه‌ای آن ها مورد توجه است.
مراحل اجرای میکروپایل خودحفار خود تزریق یا میکسوپایل
کنترل کیفی میکروپایل
تصاویر اجرایی پروژه های شرکت ساختی نو
