Drilled Shaft شمع های بتنی در جاریزی هستند که می تواند مسلح یا غیرمسلح، با و یا بدون پداستال (کوره) باشند. پایه ی عمیق نوعی شمع بتنی با قطر بزرگ است که برای اجرای آن ابتدا یک چاه در زمین حفر و سپس قفسه ی آرماتور به داخل آن هدایت شده (در صورت مسلح بودن) و دست آخر درون آن با بتن پر می شود. بسته به شرایط خاک، برای جلوگیری از ریزش جدار چاه ممکن است غلاف و یا سپر فلزی به کار گرفته شود. قطر سوراخ پایه ی عمیق معمولاً آنقدر بزرگ است که فردی برای بازرسی بتواند وارد آن شود. استفاده از پایه های عمیق معمولاً دارای مزایای زیر است:
- یک پایه ی عمیق به تنهایی می تواند جایگزین چند شمع شود و در نتیجه نیاز به استفاده از کلاهک سر شمع نیز از بین برود.
- در نهشته های ماسه ای و شنی متراکم، استفاده از پایه های عمیق به مراتب آسانتر از شمعکوبی است.
- در نتیجه ی ارتعاش حاصله، شمعکوبی می تواند ساختمان های مجاور را به مخاطره اندازد. در حالی که در اجرای پایه های عمیق چنین خطری در میان نیست.
- شمعکوبی در زمین های رسی می تواند باعث تورم خاک و یا حرکت جانبی شمع های کوبیده شده از قبل شود. پایه های عمیق چنین عوارضی در بر ندارند.
- در هنگام اجرای پایه های عمیق هیچگونه سر و صدا که در کوبیدن شمع تولید می شود، وجود ندارد.
- با توجه به این که امکان پهن کردن نوک پایه ی عمیق وجود دارد (ایجاد کوره)، پایه های عمیق می توانند مقاومت کششی قابل ملاحظه ای در مقابل نیروهای برکنش از خود نشان دهند.
- در پایه های عمیق امکان بررسی چشمی وضعیت جداره ها و همچنین کف چاه که مقاومت نوک پایه را تأمین می نماید، وجود دارد.
- پایه های عمیق به علت قطر بزرگ تر، دارای مقاومت بیشتری در مقابل بارهای جانبی در مقایسه با شمع ها هستند.
در کنار مزایای فوق، استفاده از پایه های عمیق معایب چندی نیز دارد:
- بتن ریزی پایه های عمیق احتیاج به نظارت دقیق دارد.
- در آب و هوای نامناسب ممکن است اجرای عملیات بتن ریزی به تعویق بیافتد.
- همانند ترانشه های مهار شده، خاکبرداری عمیق برای پایه ها، ممکن است باعث نشست زمین های اطراف و در نتیجه خسارت به ساختمانی مجاور پایه شود.
تفاوت اساسی بین شمع ها و شفت های نصب شونده درون حفره ایجاد شده آن است که شمع ها عناصر پیش ساخته ای هستند که درون زمین کوبیده می شوند. در حالی که این شفت ها با شیوه نصب در محل اجرا می شوند.
مراحل اجرای این شفت ها
- حفاری محل نصب و ایجاد حفره درون زمین تا عمق مورد نظر برای قرارگیری شفت
- پر کردن انتهای حفره با بتن
- قرار دادن قفسه میلگرد درون حفره
- بتن ریزی حفره
مهندسین و پیمانکاران ممکن است برای این نوع شالوده های عمیق اصطلاحات دیگری استفاده کنند.
- پایه (Pier)
- پایه با حفره از قبل ایجاد شده (Bored Pile)
- شمع درجا ریخته شده (Cast-in-Place Pile)
- صندوقه (Caisson)
- صندوقه با حفره از قبل حفاری شده (Drilled Caisson)
- شالوده درجاریز درون حفره از قبل حفاری شده (Cast-in-drilled-hole foundation)
سایر نکات لازم در خصوص شالوده های DS
- استفاده از غلافگذاری یا گل حفاری برای جلوگیری از ریزش ماسه های تمیز زیرتر از آب زیر زمینی که باعث گسترش حفرات در جهات جانبی می شود.
- استفاده از غلافگذاری یا گل حفاری برای رس های نرم، سیلت ها یا خاک های آلی به منظور جلوگیری از حرکت اینگونه خاک ها به درون چاهک در هنگام حفاری.
- استفاده از کف پهن تر از تند شالوده برای افزایش باربری فشاری نوک به ویژه در خاک های مقاوم یا سنگ و همچنین افزایش توان باربری شالوده در کشش، لیکن باید به خطرات احتمالی برای عوامل اجرایی توجه داشت.
- اسلامپ بتن برای جلوگیری مناسب درون حفره 077 تا 077 میلیمتر بسته به قطر شفت و استفاده از گل حفاری.
- امکان استفاده از سیمان متورم شونده به منظور افزایش اصطکاک جداری شالوده در تماس با خاک.
