میکروپایل، کاربرد و مزایای آن

به روشی که در آن نسبت به بهسازی خاک اقدام می شود، میکروپایل گفته می شود. 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 به بیان توضیحات بیش تر و جزئیات در زمینه میکروپایل می پردازیم.

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

کاربرد میکروپایل
آن چه که در ابتدای انجام پروژه باید مورد بررسی قرار گیرد، ویژگی های ژئوتکنیکی محل انجام پروژه می باشد. آن چه که در مرحله بعد باید مورد بررسی قرار گیرد، مطالعه روانگرایی و پتانسیل روانگرایی محل انجام پروژه در صورت وقوع زلزله می باشد. اهمیت انجام این کار در جلوگیری از نشست در پی های سطحی می باشد. زیرا وقوع چنین اتفاقی خطرات زیادی در پی دارد. میکروپایل یکی از روش هایی است که به این منظور مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش, عموما در عمق 10 متری نسبت به سطح زمین روانگرایی خطرناک بوده و در عمق بیش از 10 متر، تأثیرات 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 وارد شده مهم و حیاتی می باشد.

از دیگر مواردی که می توان از میکروپایل در آن استفاده کرد، تامین باربری ستون های قرار گرفته 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 قرار گرفته بر روی پی و به واسطه آن انتقال بار به لایه های عمیق تر خاک نیز تأثیرگذار می باشند. در این روش انتخاب طول مناسب میکروپایل باید با توجه ظرفیت باربری لازم محاسبه و اندازه گیری شود.

با توجه به موارد ذکر شده 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 تأثیر گذار می باشد. آنچه که بر چیدمان میکرو پایل ها تأثیر گذار می باشد، 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.

مزایای میکروپایل
استفاده از میکروپایل مزایایی به همراه دارد که 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 هم چنین 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 هم چون برخی از پارکینگ ها می باشد. استفاده از میکروپایل ها برای مکان هایی که از محدویت فضایی برخوردار بوده 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 انجام شده 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 فرو رفتن به داخل خاک استفاده کرده و پس از فرو رفتن 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 شده و باید از حفاری برای رسیدن به عمق مورد نظر استفاده شود. پس از رسیدن 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 گرفته و بعد از آماده شدن آن داخل میکسر ثانویه ریخته می شود. در مرحله 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 میکروپایل 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 میکروپایل و بتن فونداسیون و جلوگیری از برش پانچ سر میکروپایل که در داخل بتن قرار دارد، صورت می گیرد.