معرفی ریزشمع ها
۱-۱ ریزشمع ها
بطور کلی در مواجهه با خاک های مسئله دار نظیر خاک های سست با قابلیت باربری کم، نشست پذیری زیاد، روانگرا و خاک های دستی ، 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 می‌باشند که طی سالیان متمادی توسعه فراوانی یافته اند. برخی از تکنیک های ابداعی نیز ماهیتی ترکیبی از دو دسته فوق داشته و مزایای هر دو دسته را تا حدودی بهمراه دارند. از آن دسته میتوان به استفاده از ریز شمع ها بهمراه تزریق دوغاب سیمان اشاره نمود.
ریز شمع به شمع هایی با قطر کوچک (کمتر از mm300 ) اطلاق می گردد که غالباً با تسلیح فولادی سبک و تزریق دوغاب سیمان همراه می باشند. ریز شمع علاوه بر آنکه به عنوان یک المان باربر و مقاوم در برابر نشست عمل میکند، بدلیل تزریق دوغاب سیمان، سبب بهبود مشخصات مکانیکی (مقاومتی و رفتاری) خاک اطراف نیز میگردد. تاریخچه ابداع ریز شمع به اوایل دهه پنجاه میلادی ، زمانیکه اروپا با خیل عظیمی از ساختمان های در معرض خرابی ناشی از صدمات وارده در جنگ جهانی دوم روبرو بوده است،برمیگردد. در این دوره، ابداع یک روش بهسازی بستر که علاوه بر کارایی و قابلیت اجرا در بین ساختمانهای تخریب شده، سریع و اقتصادی نیز باشد، بسیار ضروری بود.در چنین شرایطی ابداع ریز شمع توسط Fondedile پیمانکار مشهور ایتالیایی صورت پذیرفت که بدلیل ویژگی های منحصر بفرد ، این روش گسترش فراوانی یافت. در آغاز استفاده از ریز شمع ها تنها در بهسازی بستر ضعیف ساختمانها مورد توجه قرار داشت، لیکن رفته رفته با توسعه و اجرای روش در کشورهای مختلف، دامنه کاربرد آن به دیگر عرصه های مهندسی ژئوتکنیک نظیر پایدار سازی شیبها و مقابله با روانگرایی کشیده شد.
در شکل ۱-۱ آرایش پیشنهادی ریز شمع ها برای تقویت سازه موجود، نشان داده شده است. همچنین در شکل ۱-۲ استفاده از شبکه ریز شمع های قائم و مایل جهت تقویت سازه موجود، ارائه گردیده است.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل ۱-۱ آرایش پیشنهادی ریزشمع برای تقویت سازه موجود
شکل ۱-۲ استفاده از شبکه ریز شمع های قائم و مایل جهت تقویت سازه موجود
۱-۲ بررسی مطالعات انجام شده
تا قبل از سال ۱۹۹۳ مطالعه جامعی درباره ریز شمع انجام نشده بود. در سال ۱۹۹۳ اداره کل فدرال بزرگراه های آمریکا (FHWA ) گروهی را برای تحقیق و مطالعه برروی ریز شمع در نظر گرفت.گروه تحقیق برای این مطالعه شامل پیمانکاران، مهندسین مشاور، دانشجویان و کارفرمایان بودند. مدارک بدست آمده از این مطالعه ” حفاری و تزریق ریز شمع ” نامیده شد.
مجموعه مشتمل بر مرور و بررسی همه جانبه بین المللی، بررسی جزئیات تحقیقات انجام شده و توسعه و گسترش نتایج داده های آزمایشات صحرایی و آزمایشگاهی، روش های طراحی، شناسایی روش های ساخت، مشاهدات ساختگاه و بررسی مطالعات موردی میباشد.
با انجام مطالعات فوق یک مرجع راهنمای طراحی و ساخت ریز شمع ها توسط FHWA تهیه و تنظیم گردید. معرفی اساسی ریز شمع ها می‌تواند به مقاله ای در مجله مهندسی عمران که توسط انجمن مهندسین عمران آمریکا در دسامبر سال ۱۹۹۵ منتشر شد، نسبت داده شود. این مقاله که ” یک مقدمه برای ریز شمعها” نام داشت و در آن به رفتار اساسی ریز شمع ها، محدودیتهای آنها، طبقه بندی به لحاظ کاربرد و تشریح بازار استفاده از ریز شمع، پرداخت بود.
۱-۳ موارد استفاده از ریز شمع در مهندسی ژئوتکنیک
بطور کلی کاربرد ریز شمع ها در مهندسی ژئوتکنیک مشتمل بر دو بخش ” استفاده در بستر پی سازه ها” و “اصلاح و بهسازی بر جای خاک ” می‌باشد. انجام تحقیقات گسترده در مجامع علمی– تخصصی جهان بروی ریز شمع ها و رفتار استاتیکی، دینامیکی و لرزه ای آنها و همچنین تعریف بسیاری از تحقیقات و پایان نامه های دانشگاهی و ارائه مقالات مختلف در کنفرانس های بین المللی درباره چگونگی رفتار و معیارهای طراحی ریز شمع ها در خاک های مختلف، نیز بیانگر افزایش استقبال جامعه مهندسی از بهره گیری از این تکنیک می‌باشد. در حال حاضر، دستور العمل ارائه شده توسط (U.S.FHWA) بعنوان مرجع قابل قبول و مورد استفاده طراحان و پیمانکاران اجرای ریز شمع می‌باشد. انواع کاربرد ریز شمع‌ها را میتوان بقرار زیر دسته بندی نمود :
الف : اصلاح و بهسازی خاک
۱- پایدار سازی شیبها
۲- ساخت دیواره های نگهبان
۳- مقابله با روانگرایی
۴- افزایش مقاومت توده خاک با اهداف خاص نظیر تونل سازی
۵- حفاظت شیمیایی بخشهای مدفون سازه ها
ب : پی سازه های جدید و موجود
ب-۱ – سازه های جدید
۱- کاهش نشست
۲- افزایش باربری فشاری
۳- تأمین باربری کششی
۴- افزایش باربری جانبی
ب-۲- سازه های موجود
۱- کنترل نشست پی
۲- کنترل باربری پی
۳- تعمیر یا جایگزینی پی
۴- کنترل شستگی پی
۵- مقاوم سازی لرزه ای پی
شکلهای زیر نمونه هایی از کاربرد ریز شمع در موارد مختلف را نشان می‌دهند.

ساخت دیوارهای حایل

بهسازی پی ساختمانهای قدیمی