اساسا ریزشمع‌ها به عنوان المان‌هایی برای تقویت پی در مقابل بارگذاری‌های استاتیکی و دینامیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مزایای استفاده از ریزشمع‌ها شامل انعطاف پذیری بالای آن‌ها در انواع شرایط بارگذاری استاتیکی و دینامیکی، قابلیت نصب با هزینه‌های جانبی کمتر در انواع خاک‌ها و وضعیت های مختلف، حداقل درجه‌ی دست خوردگی ممکن در سازه‌ های مجاور و خاک اطراف در حین اجرا، قابلیت اجرای آن‌ها به صورت مایل، مقاومت در مقابل بارهای محوری و جانبی و حجم کم عملیات خاکی به دلیل قطر کوچک ریزشمع‌ها می‌باشد.

در این پروژه با بررسی و مطالعه‌ی پارامترهای تاثیرگذاری هم چون، طول، قطر، زاویه اصطکاک داخلی خاک و تغییر آرایش بر روی سیستم ریزشمع– خاک تحت بار استاتیکی مایل و لنگر خمشی، به مقایسه‌ی میزان نشست در هر یک از حالت ها می‌پردازیم. مدلسازی به وسیله‌ی نرم افزار المان محدود Plaxis 3D Foundation  انجام می‌گیرد و تمامی نتایج و خروجی ها به وسیله‌ی نمودارهایی بر حسب نشست در حالت‌های مختلف تحلیل و بررسی می‌شوند.

در هر یک از حالت ها نشست و مقدار کاهش آن نسبت به حالت بدون ریزشمع در نمودار مشخص شده است. با افزایش طول ریزشمع ها در هر یک از حالت های در نظر گرفته شده برای قطر و زاویه اصطکاک داخلی خاک، روند کاهش نشست یکسان بوده و در تمامی حالت ها از طول 6 الی 10 متر روند کاهش نشست کند شده و به یک مقدار ثابت در طول 10 متر رسیده است، که نشانگر طول بحرانی در ریزشمع ها می باشد.

با قرارگیری ریزشمع‌ها در کناره‌های پی، کاهش بیشتری در نشست مشاهده شد که علت آن افزایش نشست پی در گوشه ها در خاک های ماسه‌ای است.

با کاهش 17% از طول ریزشمع‌های سمت چپ پی که بار کمتری به آن قسمت وارد می‌شود، نشست تنها 9% افزایش یافته که بیانگر طرحی اقتصادی می‌باشد.

 توضیحات بیشتر

اهمیت استفاده از ریزشمع ها

 بحث مقاوم سازی

 نقش المان باربر بودن ریزشمع و بهبود مشخصات خاک 

 بعد اجرایی

 بعد اقتصادی

 بعد زمانی

 گستردگی استفاده و سازگاری با سازه های موجود 

نرم افزار مورد استفاده ، الزامات و نکات

Plaxis 3D Foundation  

 مدل ها و روند مقایسه

 هندسه مدل ها

 مدل های ساخته شده

 مشخصات خاک و مصالح

 بارگذاری

 مراحل فازبندی مدل

 صحت سنجی نرم افزار 

 آنالیز حساسیت

نتایج

1- افزایش طول ریزشمع ها در تمامی مقدارهای در نظر گرفته شده برای قطر و زاویه اصطکاک داخلی در 9 حالت متفاوت، کاهش نشست را به همراه داشته و هیچ استثنایی در روند آن مشاهده نگردید. 

2- روند کاهش نشست به سبب افزایش طول ریزشمع ها، در تمامی حالت های در نظر گرفته شده برای قطر و زاویه های اصطکاک داخلی، بین طول های 2 تا 6 متر شدیدتر از طول های 6 تا 10 متر بوده است.

3- در تمامی حالات بررسی شده، تغییرات نشست به ازای 5 درجه اختلاف زاویه اصطکاک داخلی از حالت 25 به 30 نسبت به حالت 30 به 35 ، شدیدتر مشاهده گردید.

4- در تمامی قطرها و زاویه های اصطکاک داخلی، با بررسی متغیر طول این نتیجه حاصل گردید که با استفاده از ریزشمع های به طول 10 متر نشست های به دست آمده در تمامی حالت ها 1/5 میلی متر با هم اختلاف دارند، این در حالی است که هرچه طول ریزشمع ها کمتر باشد این اختلاف بیشتر می‌شود.

 5- در تمامی حالت های بررسی شده تغییرات نشست به ازای افزایش قطر به مقدار 5 سانتی‌متر، در حالت تغییر قطر ریزشمع ها از 25 سانتی‌متر به 30 سانتی‌متر، شدیدتر از حالت تغییر قطر ریزشمع ها از 20 سانتی‌متر به 25 سانتی‌متر می‌باشد.

6- در حالتی که فاصله ی مرکز به مرکز ریزشمع‌ها به جای 1 متر، 1/1 متر می‌باشد و این امر منجر به قرارگیری ریزشمع ها در کناره های پی می‌شود، نشست پی کاهش می یابد و برعکس وقتی فاصله مرکز به مرکز آن ‌ها 0/9 متر می‌شود، نشست پی افزایش می‌یابد.

 7- استفاده از ریزشمع ها به صورت زیگزاگ تاثیر چندانی بر کاهش نشست ندارد، اما اختلاف بین نشست بیشینه و کمینه را به صورت قابل توجهی می‌کاهد.

8- تمرکز چینش ریزشمع ها در قسمتی از پی که بار بیشتری را متحمل می‌شود به نحوی که تعادل فاصله ها به هم بخورد، افزایش نشست و هم چنین افزایش اختلاف بین نشست بیشینه و کمینه پی را به دنبال خواهد داشت.

9-کاهش 17 درصدی طول هر یک از ریزشمع های واقع در نیمه ی با 10% بارگذاری کمتر پی نسبت به نیمه دیگر آن، تنها 9% نشست را افزود، که می‌تواند طرحی اقتصادی را به دنبال داشته باشد، این در حالی است که اختلاف بین نشست بیشینه و کمینه کاهش یافت.

10- آرایش مربعی ریزشمع ها (در 4 ضلع پی) نشست را اندکی کاهش داده اما اختلاف بین نشست بیشینه و کمینه را افزوده است.

 پیشنهادات برای پروژه های آتی

بررسی پارامتریک گروه ریزشمع در خاک های چسبنده

بررسی پارامتریک گروه ریزشمع در خاک های لایه ای

بررسی پارامتریک گروه ریزشمع مایل

بررسی گروه ریزشمع تحت بار دینامیکی

بررسی اثر افزودن گروه ریزشمع به پی های موجود بر نشست پی

بررسی گروه ریزشمع تحت بارگذاری های مختلف