چند روز پیش سمیناری با حضور "جناب آقای دکتر ابوالفضل اسلامی" تحت عنوان بهسازی پی های عمیق و نیمه عمیق " توسط سازمان نظام مهندسی ساختمان استان گلستان در گرگان برگزار شد که بنده و دوستانم در انجمن علمی عمران دانشگاه آزاد گرگان هم در اون حضور داشتیم . در سمینار مطالبی در مورد میکروپایل ها بیان شد که ترغیب شدم مقاله ای رو با این موضوع برای شما قرار بدم برای دوستانی که علاقه مند به کسب اطلاعات در زمینه هستند . از اونجایی که این مقاله مصور پیشنهاد می کنم حتما مطالعه کنید ...
معرفي اجمالي ميكروپايل
بطور كلي در مواجهه با خاكهاي مسئله دار نظير خاكهاي سست با قابليت باربري كم، نشستپذيري زياد، روانگرا، خاكهاي دستي و ... دو راه پيش روي مهندسين ژئوتكنيك قرار دارد:
الف: استفاده از المانهاي باربر در خاك
ب: بهسازي و اصلاح خواص فيزيكي- مكانيكی توده خاک
هر يك از راه حلهاي فوق داراي روشها و مشخصات مربوط به خود ميباشند كه طي ساليان متمادي توسعه فراواني يافتهاند. برخي از تكنيكهاي ابداعي نيز ماهيتي تركيبي از دو دسته فوق داشته و مزاياي هر دو دسته را تا حدودي بهمراه دارند. از آن دسته ميتوان به استفاده از ميكروپايلها بهمراه تزريق دوغاب سيمان اشاره نمود.
ميكروپايل به شمعهاي با قطر كوچك (كمتر از mm300) اطلاق ميگردد كه غالباً با تسليح فولادي سبك و تزريق دوغاب سيمان همراه ميباشند. ميكروپايل علاوه برآنكه به عنوان يك المان باربر و مقاوم در برابر نشست عمل ميكند، بدليل تزريق دوغاب سيمان، سبب بهبود مشخصات مكانيكي (مقاومتي و رفتاري) خاك اطراف نيز ميگردد.
»» تاريخچه
تاريخچه ابداع ميكروپايل به اوايل دهه پنجاه ميلادي، زماني كه اروپا با خيل عظيمي از ساختمانهاي در معرض خرابي ناشي از صدمات وارده در جنگ جهاني دوم روبرو بوده است، برميگردد. در اين دوره ابداع يك روش بهسازي بستر كه علاوه بر كارايي و قابليت اجرا در بين ساختمانهاي تخريب شده، سريع و اقتصادي نيز باشد، بسيار ضروري بود كه در چنين شرايطي ابداع ميكروپايل توسط Fondedile پيمانكار مشهور ايتاليايي صورت پذيرفت كه بدليل ويژگيهاي منحصر به فرد، اين روش گسترش فراواني يافت.
در آغاز استفاده از ميكروپايلها تنها در بهسازي بستر ضعيف ساختمانها مورد توجه قرار داشت. ليكن رفته رفته و با توسعه و اجراي اين روش در كشورهاي مختلف، دامنه كاربرد آنها به ديگر عرصههاي مهندسي ژئوتكنيك نظير پايدارسازي شيبها، مقابله با روانگرايي و ... نيز كشيده شد.
در حال حاضر، دستورالعمل ارائه شده توسط (U.S.FHWA) بعنوان مرجع قابل قبول و مورد استفاده طراحان و پيمانكاران اجراي ميكروپايل ميباشد.
»» دامنه كاربرد
در اغلب پروژه ها با توجه به مطالعات ژئوتكنيك انجام شده در ساختگاه و شناسايي لايههاي تحتالارضي، مشخصات ژئوتكنيكي ساختگاه پروژه تعيين مي گردد. سپس با انجام تحليلهاي روانگرايي در اعماق مختلف خاك محل، پتانسيل روانگرايي ساختگاه درصورت وقوع زلزله مورد ارزيابي قرار مي گيرد. با وقوع روانگرايي و زائل شدن مقاومت برشي خاك، نشستهاي بسيار بزرگي به پي سطحي ساختمان تحميل مي شود كه ميتواند منجر به آسيبديدگي جدي سازه و عناصر غيرسازهاي بنا و نهايتاً تخريب آن گردد. از طرف ديگر در برخي از پروژه ها در بحث فني، تأمين باربري ستونهاي روي پي و انتقال بار به لايههاي عميقتر مورد نظر بوده و عامل تعيين كننده براي انتخاب طرح، گذشته از بحث هاي اجرايي و اقتصادي مي باشد. پس در حالت كلي میکروپایل در بعد فني در دو رويكرد جلوگيري از وقوع روانگرايي و تأمين باربري ستونهاي روي پي و انتقال بار به لايههاي عميقتر سودمند واقع مي شود و به عنوان يك گزينه مطلوب توسط مهندسان ژئوتكنيك پيشنهاد مي گردد.
در رويكرد ابتدايي و در ارتباط با ساختمانها، بسته به وزن سازه و شرايط ژئوتكنيكي محل، اغلب در 10 متري اعماق نزديك به سطح زمين روانگرايي خطرناك بوده و در اعماق بيش از 10 متر تاثيرات روانگرايي بر سازه كم خواهد بود. بنابراين اگر هدف از اجراي میکروپایل مقابله با پديده روانگرايي باشد، عمق بهسازي بايستي بگونهاي انتخاب گردد كه ضمن تضمين رفتار مناسب خاك در شرايط بحراني نظير زلزله و تأمين مقاومت پي در برابر اضافه بارهاي وارده و جلوگيري از نشستهاي ناهمگن، از نظر اقتصادي نيز مقرون به صرفه باشد. از طرف ديگر معيار بعدي جهت تعيين عمق مناسب فرو رفت میکروپایل را مي توان مشاهدات ميداني ناشي از كوبش میکروپایل در خاك و ثبت تغييرات سرعت فرو رفت براساس تعداد ضربات كوبش (انرژي وارده) دانست. بنابراين با پيشرفت كار عمق طراحي متناسب با شرايط زمين قابل تغيير و تعديل بوده و اين قابليت از محاسن اجراي میکروپایل ميباشد، چرا كه كوبش هر میکروپایل با توجه به مشابهت با آزمايش نفوذ استاندارد (SPT) اطلاعات بسيار مفيدي در رابطه با تغيير مشخصات خاك در نقاط مختلف عمق در اختيار قرار ميدهد.
برای مطالعه ادامه این مقاله روی ادامه مطلب کلیک کنید ....