کاربرد میکروپایل یا ریزشمع در ساختمان سازی چیست؟

به روشی که در آن نسبت به بهسازی خاک اقدام می شود، میکروپایل می گویند. میکروپایل المانی باربر و مقاوم می باشد که با اضافه شدن آن به خاک و در کنار آن استفاده از دوغاب سیمان، خاک بهبود می یابد. با این مقدمه در ادامه این مطلب از ساختمانچی به بیان توضیحات بیش تر و جزئیات در زمینه میکروپایل می پردازیم.

میکروپایل چیست؟

به شمع هایی با قطر کم تر از 300 میلی متر که معمولا با تزریق دوغاب و تسلیح فولادی سبک همراه می باشد، میکروپایل می گویند.

کاربرد میکروپایل

در این روش، عموما در عمق 10 متری نسبت به سطح زمین روانگرایی خطرناک بوده و در عمق بیش از 10 متر، تاثیرات ناشی از روانگرایی کاهش می یابد.

از این رو آن چه که حائز اهمیت می باشد، انتخاب صحیح و مناسب عمق خاک برای بهسازی می باشد. انتخاب صحیح عمق خاک به منظور حفظ تضمین رفتار مناسب خاک در شرایط بحرانی هم چون زلزله و هم چنین تامین مقاومت پی در مقابل بارهای اضافه واردشده مهم و حیاتی می باشد.

از دیگر مواردی که می توان از میکروپایل در آن استفاده کرد، تامین باربری ستون های قرارگرفته بر روی پی و انتقال بار به لایه های عمیق تر می باشد. در این روش، استفاده از میکروپایل با تزریق دوغاب همراه می باشد.

استفاده از دوغاب نه تنها باعث بهبود شرایط مقاومتی خاک می شود، بلکه در تامین باربری ستون های قرارگرفته بر روی پی و به واسطه آن انتقال بار به لایه های عمیق تر خاک نیز تاثیرگذار می باشند. در این روش انتخاب طول مناسب میکروپایل باید با توجه ظرفیت باربری لازم محاسبه و اندازه گیری شود.

با توجه به موارد مذکور در بالا می توان به اهمیت محاسبه صحیح عمق استفاده از میکروپایل ها و چیدمان صحیح آن ها پی برد. چگونگی چیدمان ریز شمع ها در توزیع یکنواخت عکس العمل تکیه گاهی در زیر پی ساختمان تاثیر گذار می باشد.

آن چه که بر چیدمان میکرو پایل ها تاثیر می گذارد، عواملی هم چون موقعیت پی ها و ستون ها، پارامترهای مقاومتی و میزان ظرفیت باربری خاک، میزان نفوذ پذیری خاک، عمق ریز شمع ها و ویژگی های هندسی و سازه ای پی سازه و چگونگی توزیع و مقدار بارهای گسترده و متمرکز می باشد.

مراحل مهم در طراحی میکروپایل

• آزمایشات کششی میکروپایل
• آزمایشات فشاری میکروپایل
• آزمایشات جانبی میکروپایل

مزایای میکروپایل

• استفاده از میکروپایل مزایایی به همراه دارد. از جمله می توان به قابلیت اجرای آن در زمین های سست و مکان هایی که دسترسی به آن محدود می باشد، اشاره کرد.
• از دیگر مزایای استفاده از میکروپایل ها می توان به سرعت بالای اجرای آن ها و قابلیت کنترل در زمان اجرای آن اشاره کرد.
• استفاده از میکروپایل از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه  می باشد.
• از آن جایی که امکان کنترل مبانی طراحی و همچنین کنترل کیفیت اجرای آن وجود دارد، استفاده از میکروپایل از امنیت بسیار بالایی برخودار می باشد.
• به کارگیری میکروپایل ها در انواع خاک امکان پذیر می باشد.
• از دیگر مزایای میکروپایل ها می توان به به سازگاری آن ها با محیط زیست اشاره کرد.
• میکروپایل ها از انعطاف پذیری بالایی در زمان اجرا برخوردار می باشند.
• یکی دیگر از مزیت های استفاده از میکروپایل ها قابلیت اجرای آن ها در مکان هایی با ارتفاع کم مانند پارکینگ ها می باشد.
• استفاده از میکروپایل ها برای مکان هایی که از محدویت فضایی برخوردار است و امکان استفاده از ماشین آلات سنگین در آن وجود ندارد، نیز بسیار مناسب می باشد.

اجرای میکروپایل

اجرای میکروپایل در طی چهار مرحله صورت می گیرد که شامل مراحل حفاری، لوله کوبی، تزریق و تسلیح فولادی می باشد. در ادامه به بیان جزئیات بیش تر در مورد هر یک می پردازیم.

حفاری

آن چه که لازم است قبل از هر کاری انجام شود، حفاری می باشد. حفاری به دو روش دورانی و دورانی-ضربه ای صورت می گیرد. حفاری متناسب با عمق مورد نیاز برای انجام پروژه جهت استفاده از میکروپایل صورت می گیرد.

لوله کوبی

پس از اجرای عملیات حفاری و ایجاد عمق برای استقرار لوله های میکروپایل، عملیات لوله کوبی انجام می شود. برای انجام لوله کوبی، در ابتدا باید از قسمت نوک تیز آن برای فرورفتن به داخل خاک استفاده کنید. پس از فرورفتن لوله اول، لوله دوم متصل و کوبیده شود.

مرحله لوله کوبی به این گونه است که اگر پس از 30 ضربه پشت سر هم، لوله بیش تر از 10 سانتی متر به داخل خاک فرو نرود، فرآیند کوبش متوقف می شود و باید از حفاری برای دسترسی به عمق مورد نظر استفاده شود. پس از دستیابی به عمق مورد نظر، می توان نسبت به نصب لوله های میکروپایل اقدام کرد.

تزریق

آن چه که در مرحله تزریق صورت می گیرد، ساخت دوغاب و تزریق آن می باشد. این مرحله از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. تزریق دوغاب در سه بخش میکسر اولیه، ثانویه و پمپ تزریق صورت می گیرد.

در مرحله میکسر اولیه ساخت دوغاب انجام می شود. در این روش ابتدا آب متناسب با میزان سیمان، مورد استفاده قرار می گیرد و بعد از حاضر شدن آن، داخل میکسر ثانویه ریخته می شود. درمرحله سوم به وسیله پمپ های تزریق، عملیات تزریق انجام می شود.

تسلیح فولادی

تسلیح فولادی آخرین مرحله بوده و در آن عملیات جا گذاری آراماتور تسلیح در داخل میکرو پایل صورت می گیرد. انجام این مرحله باید قبل از گیرش سیمان صورت پذیرد.

در این مرحله در صورت نیاز باید نسبت به نصب فلنج نیز اقدام کرد. نصب فلنج به منظور ایجاد اتصال بین میکرو پایل و بتن فونداسیون و جلوگیری از برش پانچ سر میکروپایل که در داخل بتن قرار دارد، صورت می گیرد.

کلام پایانی

ما در این نوشته از ساختمانچی به بررسی المانی به نام میکروپایل پرداختیم که در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد. همانطور که گفتیم میکروپایل به شمع هایی اطلاق می شود که قطری کم تر از 300 میلی متر دارند و معمولا با تزریق دوغاب و تسلیح فولادی سبک همراه می باشند.