…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………  115
5-2   نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………………….  115
5-3 پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  116
 
 
فهرست اشکال
عنوان                                                                                                                                       صفحه
فصل اول معرفی ریزشمع ها
1-1 آرایش پیشنهادی ریزشمع برای تقویت سازه موجود…………………………………………………………………………………………..3
1-2 استفاده از شبکة ریز شمع های قائم و مایل جهت تقویت سازة موجود…………………………………………………………………3
1-3 نمونه ای از کاربردهای ریز شمع………………………………………………………………………………………………………………………6
1-4 مراحل نصب ریز شمع با استفاده از لولة جدار محافظ…………………………………………………………………………………………7
1-5 ریز شمع های نوع 1 (بارگذاری مستقیم)…………………………………………………………………………………………………………10
1-6 ریز شمع های نوع 2  (المان مسلح کنندة خاک)……………………………………………………………………………………………….11
1-7 نمونه ای از کاربرد ریز شمع‌های نوع 1…………………………………………………………………………………………………………..11
1-8 نمونه ای از کاربرد ریز شمعهای نوع 2…………………………………………………………………………………………………………..12
1-9 طبقه بندی ریز شمعها بر اساس روش تزریق……………………………………………………………………………………………………14
1-10 نمونه ای از دستگاه های حفاری میکروپایل……………………………………………………………………………………………………15
1-11 نمونه ای از لوله و دستگاه لوله کوب…………………………………………………………………………………………………………….17
1-12 دستگاه تزریق شامل سه بخش میكسر اولیه، میكسر ثانویه و پمپ تزریق………………………………………………………….18
1-13 تسلیح و نصب فلنج در میکروپایل………………………………………………………………………………………………………………..20
 
      
 
            ت

      فصل دوم مبانی طراحی
2-1 طول چسبندگی در ریز شمع……………………………………………………………………………………………………………….26
2-2 جزئیات اجزای تسلیح ریز شمع……………………………………………………………………………………………………………………..34
2-3 مقایسه ای از ماکزیمم بار های آزمایشهای مربوط به ریز شمع و میخ کوبی، و انکر……………………………………………….46
2-4 جزئیات مربوط به انتقال بار از طریق طول نفوذ غلاف در لایة باربر…………………………………………………………………….53
2-5 تغییرات انتقال بار از طریق طول نفوذ در لایة باربر پیوند با افزایش بار وارده……………………………………………………….54
 
                                                 فصل سوم مدلسازی با نرم افزار PLAXIS
3-1 ورودی نرم افزار……………………………………………………………………………………………………………………………….58
3-2 محاسبات نرم افزار……………………………………………………………………………………………………………………………62
3-3 خروجی نرم افزار…………………………………………………………………………………………………………………………….65.
3-4 نمودار نرم افزار……………………………………………………………………………………………………………………………….66
                
 
 
 
 
    ح
3-5 نمایی از المان های موجود در نرم افزار Plaxis……………………………………………………………………………………67
3-6 نمایی از تنش های نرمال و برشی………………………………………………………………………………………………………..70
3-7 پلان فونداسیون میکروپایل………………………………………………………………………………………………………………….73
3-8 نمونه ی مدل ساخته شده در نرم افزار………………………………………………………………………………………………….73
3-9 نمای مش بندی شده مدل…………………………………………………………………………………………………………………..75
3-10 محاسبه ی تنش های اولیه در فاز Initial………………………………………………………………………………………….76
3-11 فاز اول مدل سازی میکرو پایل………………………………………………………………………………………………………….77
3-12 فاز دوم از مدل سازی میکرو پایل……………………………………………………………………………………………………..78
3-13 فاز سوم از مدل سازی میکرو پایل…………………………………………………………………………………………………….79
                                                 فصل چهارم مطالعه موردی
4-1 پلان فونداسیون میکروپایل…………………………………………………………………………………………………………………81
4-2 مراحل اجرای میکروپایل…………………………………………………………………………………………………………………….82
4-3 جزییات میکروپایل……………………………………………………………………………………………………………………………82
4-4 شمای کلی از مدل فونداسیون به همراه میکروپایل ها……………………………………………………………………………..88
4-5 نمای مش بندی شده مدل…………………………………………………………………………………………………………………..89
4-6 تنش های اولیه قیل از احداث فونداسیون………………………………………………………………………………………………89
4-7 مش تغییر یافته ی مدل بعد ار بارگذاری……………………………………………………………………………………………….90
4-8 پلان فونداسیون میکروپایل………………………………………………………………………………………………………………….91
4-9 شمای کلی از مدل فونداسیون به همراه میکروپایل ها……………………………………………………………………………..97
4-10 نمای مش بندی شده مدل…………………………………………………………………………………………………………………97
4-11 تنش های اولیه قیل از احداث فونداسیون……………………………………………………………………………………………98
4-12 مش تغییر یافته ی مدل بعد ار بارگذاری……………………………………………………………………………………………..98
4-13 تغییر مکان قائم مدل………………………………………………………………………………………………………………………..99
4-14 نشست الاستیك گروه شمع……………………………………………………………………………………………………………..101
4-15 نشست فونداسیون به ازای طول های مختلف ریز شمع………………………………………………………………………..110
4-16 نشست فونداسیون به ازای تعداد مختلف ریز شمع………………………………………………………………………………111
4-17 نمایی از زوایای مورد بررسی قرار گرفته ی ریز شمع…………………………………………………………………………112.
4-18 نشست فونداسیون به ازای زوایای مختلف ریز شمع……………………………………………………………………………113
 
 
 
 
 
چ
فهرست جداول
عنوان                                                                                                                                               صفحه
2-1 ضرایب اطمینان طراحی در حالتهای کششی و فشاری…………………………………………………………………………………………………27
2-2 اطلاعات لازم جهت تعیین ضریب a…………………………………………………………………………………………………………………………28
2-3 مقاومت اسمی پیوند به ازای رنج خاکهای مختلف………………………………………………………………………………………………………29
2-4 ماکزیمم بارهای بکار برده شده در آزمایش ریز شمعها، میخ کوبیها و انکرها………………………………………………………………….47
3-1 مشخصات واحدهای استفاده شده…………………………………………………………………………………………………………………………….72
3-2 مشخصات مصالح ژئوتکنیکی مدل…………………………………………………………………………………………………………………………..75
3-3 فازبندی مسئله………………………………………………………………………………………………………………………………………………………76
4-1 مقدار مقاومت اسمی………………………………………………………………………………………………………………………………………………86
4-2 نحوة اعمال گام های بارگذاری آزمایش تخریبی……………………………………………………………………………………………………….106
4-3 نحوة اعمال گام های بارگذاری آزمایش غیر تخریبی…………………………………………………………………………………………………108
4-4 نشست فونداسیون به ازای طول های مختلف ریز شمع…………………………………………………………………………………………….109
4-5 نشست فونداسیون به ازای تعداد مختلف ریز شمع………………………………………………………………………………………………….110
4-6 نشست فونداسیون به ازای زوایای مختلف ریز شمع………………………………………………………………………………………………..112
 
 
 
 
 
فصل اول
معرفی ریزشمع ها
 
 
1-1 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 تودة خاک
هر یک از راه حل های فوق دارای روشها و مشخصات مربوط به خود می‌باشند که طی سالیان متمادی توسعة فراوانی یافته اند. برخی از تکنیک های ابداعی نیز ماهیتی ترکیبی از دو دستة 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. تاریخچة ابداع ریز شمع به اوایل دهة 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، دامنة کاربرد آن به دیگر عرصه های مهندسی ژئوتکنیک نظیر پایدار سازی شیبها و مقابله با روانگرایی کشیده شد.
در شکل 1-1 آرایش پیشنهادی ریز شمع ها برای تقویت سازة موجود، نشان داده شده است. همچنین در شکل 1-2 استفاده از شبکة ریز شمع های قائم و مایل جهت تقویت سازة موجود، ارائه گردیده است.