شالوده یا پی در سازه، وظیفه انتقال بارهای ساختمان را به زمین بر عهده دارد. بنابراین وضعیت آن نقش مهمی در ایمنی ساختمان ایفا می‌کند.
زمین‌لرزه‌ها، پدیده روانگرایی، نشست غیرمجاز در خاک پی، تقلیل ظرفیت باربری و … از مواردی هستند که ایمنی شالوده را تهدید می‌کنند. مقاوم‌سازی با میکروپایل یکی از روش‌های بهبود خواص مکانیکی خاک است که سبب می‌شود احتمال آسیب به شالوده در اثر وزن سازه و حرکات مخرب زمین به حداقل برسد. در این مطلب با جزئیات روش مقاوم‌سازی ساختمان یا سازه با میکروپایل آشنا خواهیم شد.
میکروپایل چیست؟
ریز شمع یا micro Pile به المان‌هایی با قطر ۱۰ تا ۳۰ سانتی‌متر گفته می‌شود که به صورت عمودی یا مایل در اطراف شالوده اجرا می‌شوند. مقاوم‌سازی با میکروپایل با تسلیح فولادی سبک و تزریق دوغاب سیمان همراه است. ریزشمع‌ها اعضایی باربر هستند که با نفوذ در عمقی بیش‌تر از عمق شالوده، بارها را به قسمت‌های مقاوم‌تر منتقل ساخته و در مقابل نشست مقاومت می‌کنند.
شمع‌ها را می‌توان به دو صورت جابه‌جا شونده و جایگزین شونده در زمین اجرا کرد. در شکل جابه‌جا‌شونده، شمع‌ها از طریق کوبش یا ارتعاش در زمین اجرا می‌شوند. میکروپایل‌ها گروهی از شمع‌های جایگزین‌شونده هستند که در محل حفاری در اثر تزریق دوغاب سیمان با فشار بالا، معمولا به صورت مسلح اجرا می‌شوند.
کاربرد روش میکروپایل در کجاست؟
در مواقعی که در اطراف شالوده فضای کافی جهت اجرای شمع وجود نداشته باشد، از میکروپایل‌ها به‌منظور افزایش ظرفیت باربری پی استفاده می‌شود. در خاک‌های دانه‌ای نیاز است که از طریق انتقال انرژی جنبشی و ارتعاش، توده خاک را تحکیم و متراکم نمود. انرژی مورد نیاز برای این کار از طریق عملیات کوبش میکروپایل فراهم می‌شود.
روانگرایی پدیده‌ای است که در صورت وقوع آن، مقاومت برشی خاک شدیدا کاهش می‌یابد و نشست‌های نامتقارن بزرگی در پی سازه ایجاد می‌شوند. در پی این اتفاق، ساختمان می‌تواند دچار خسارت‌های گسترده و حتی فروریزش گردد. یکی از روش‌های پایدارسازی خاک در مناطقی که مستعد روانگرایی هستند، مقاوم‌سازی با میکروپایل است.
کاربردهای دیگر میکروپایل عبارتند از:
- بهسازی پی ساختمان‌های جدید و قدیمی
- پایدارسازی شیب زمین
- کنترل باربری پی و افزایش ظرفیت آن
- احداث دیوار نگهبان
