شمع بتنی

شمع های بتنی یکی از انواع متداول فونداسیون عمیق هستند که برای انتقال بار سازه به لایه های عمیق تر و مستحکم تر خاک استفاده می شوند. از این نوع شمع ها در شرایطی که خاک های سطحی ظرفیت تحمل بار سازه را ندارند، استفاده می شود.اجرای شمع های بتنی فرآیندی پیچیده و حساس است که باید توسط افراد مجرب و با استفاده از تجهیزات و مصالح مناسب انجام شود.

اجرای شمع بتنی

مرحله 1: تعیین نوع و ابعاد شمع

• نوع و ابعاد شمع بتنی با توجه به نوع خاک، بار وارده از سازه و شرایط ژئوتکنیکی محل پروژه تعیین می شود.
• این کار توسط مهندسین متخصص ژئوتکنیک و با انجام مطالعات خاک و آزمایشات میدانی انجام می شود.

مرحله 2: حفاری

• حفاری محل شمع با استفاده از روش های مختلفی مانند حفاری دستی، حفاری با مته مکانیکی یا حفاری با دستگاه حفاری روتاری انجام می شود.
• قطر و عمق حفاری باید دقیقاً مطابق با مشخصات فنی پروژه باشد.

روش های حفاری:

• حفاری دستی: این روش برای حفاری شمع های با قطر کم و در عمق کم استفاده می شود.
• حفاری با مته مکانیکی: از این روش برای حفاری شمع های با قطر بیشتر و در عمق بیشتر استفاده می شود.
• حفاری با دستگاه حفاری روتاری: از این روش برای حفاری شمع های با قطر زیاد و در عمق زیاد استفاده می شود.

نکات مهم در حفاری:

• حفاری محل شمع باید به دقت و با رعایت احتیاط انجام شود تا از ریزش دیواره های حفره جلوگیری شود.
• در حین حفاری، باید از روش های مناسب برای تثبیت دیواره های حفره استفاده شود، به خصوص در خاک های سست.
• در صورت برخورد با آب های زیرزمینی، باید از روش های مناسب برای زهکشی آب استفاده شود.

مرحله 3: آرماتوربندی

• قفسه آرماتور داخل حفره قرار داده می شود.
• نوع، قطر و تعداد میلگردهای آرماتور مطابق با مشخصات فنی پروژه تعیین می شود.
• آرماتوربندی باید به صورت دقیق و مطابق با نقشه های اجرایی انجام شود.

مزایای استفاده از شمع‌های بتنی

• ظرفیت باربری بالا: شمع‌های بتنی می‌توانند بارهای سنگینی را تحمل کنند و برای سازه‌های مرتفع و سنگین مانند پل‌ها، ساختمان‌های بلندمرتبه و اسکله‌ها ایده‌آل هستند.
• مقاومت بالا در برابر فشارهای جانبی: شمع‌های بتنی به دلیل شکل هندسی و جنس خود، مقاومت بالایی در برابر فشارهای جانبی خاک دارند. این امر آنها را برای استفاده در مناطقی که خاک سست یا در حال حرکت است، مناسب می‌کند.
• عمر طولانی: شمع‌های بتنی در برابر خوردگی و پوسیدگی مقاوم هستند و می‌توانند عمر طولانی داشته باشند.
• قابلیت اجرا در انواع خاک‌ها: شمع‌های بتنی را می‌توان در انواع مختلف خاک، از جمله خاک‌های سست، متراکم و سنگی اجرا کرد.
• امکان اجرا در فضاهای محدود: شمع‌های بتنی را می‌توان با استفاده از روش‌های مختلف حفاری، مانند حفاری دستی، حفاری با مته مکانیکی و حفاری با دستگاه حفاری روتاری، اجرا کرد. این امر آنها را برای استفاده در فضاهای محدود مانند بین ساختمان‌های موجود مناسب می‌کند.

 

• شمع‌های بتنی پیش‌ساخته:
  • این شمع‌ها در کارخانه تولید و سپس به محل پروژه حمل می‌شوند.
  • نصب آن‌ها با استفاده از تجهیزات خاص انجام می‌شود.
  • مناسب برای مناطقی که خاک آن‌ها تحمل بار زیادی ندارد.
• شمع‌های بتنی ریخته‌شده در محل (درجا):
  • این شمع‌ها در محل پروژه با حفاری و ریختن بتن به داخل چاهک‌های حفر شده ساخته می‌شوند.
  • انواع مختلفی از این شمع‌ها وجود دارد، از جمله:
    • شمع‌های بتنی با قطر بزرگ (Piles Large Diameter): برای انتقال بارهای بسیار سنگین به عمق‌های زیاد استفاده می‌شود.
    • شمع‌های بتنی با قطر کوچک (Micro Piles): برای سازه‌های سبک‌تر یا برای تقویت شمع‌های موجود استفاده می‌شود.
• شمع‌های بتنی کوبشی:
  • این شمع‌ها به صورت پیش‌ساخته تولید شده و سپس با استفاده از تجهیزات خاص به داخل زمین کوبیده می‌شوند.
  • مناسب برای خاک‌هایی با مقاومت کمتر.
• شمع‌های بتنی تراکمی (Displacement Piles):
  • این شمع‌ها با کوبیدن یا جا دادن در خاک، باعث فشرده شدن و افزایش مقاومت خاک اطراف می‌شوند.
  • شامل انواع شمع‌های پیش‌ساخته و درجا می‌باشند.
• شمع‌های بتنی مارپیچی (Helical Piles):
  • این شمع‌ها دارای پره‌های مارپیچی هستند که با چرخاندن به داخل زمین فرو می‌روند.
  • مناسب برای سازه‌های موقت یا مناطق با دسترسی محدود.
• شمع‌های بتنی شناور (Floating Piles):
  • این شمع‌ها برای انتقال بار سازه‌ها به لایه‌های عمیق‌تر زمین بدون اینکه به لایه‌های مقاوم‌تر برسند، استفاده می‌شوند.
  • معمولاً در زمین‌های نرم و رسوبی کاربرد دارند.