امروزه افزایش
ظرفیت باربری و کاهش نشست در پیها بخصوص در پی ساختمانهای موجود، به یکی از موضوعات مهم در رشته مهندسی ژئوتکنیک تبدیل شده است. بطور کلی در مواجهه با خاکهای سست با قابلیت باربری کم با نشست زیاد یکی از راههای پیش روی مهندسان استفاده از المانهای باربر در خاک میباشد. در این میان
ریزشمع علاوه بر آنکه به عنوان یک المان باربر و مقاوم در برابر نشست عمل می کند، به دلیل تزریق دوغاب سیمان، سبب بهبود مشخصات مقاومتی خاک اطراف نیز میگردد. در بسیاری از پروژهها، از ریزشمعها به عنوان عناصر سازهای استفاده میشود. ریزشمعها در واقع شمعهای جانشینی کوچکی (معمولا با قطر کمتر از ۳۰۰ میلیمتر) هستند که غالبا با تقویت فولادی و تزریق دوغاب سیمان همراه می باشند. در این مطالعه با استفاده از مدلسازی فیزیکی، به بررسی تاثیر استفاده از
ریزشمع به منظور لبهدار کردن پی مستقر بر بستر ماسهای پرداخته شد. برای این منظور در ابتدا اثر شرایط مرزی محفظه ماسه، بر نتایج مورد بررسی قرار گرفت. بررسی اثر فاصله پی از سطح تحتانی محفظه فولادی نسبت به عرض پی نشان داد که وقتی فاصله پی از سطح تحتانی محفظه کمتر از دو برابر عرض پی باشد، مرز پایین بر نتایج مدلسازی فیزیکی تاثیر میگذارد. ارزیابی مرزهای جانبی با در نظر گرفتن فاصله پی از دیواره محفظه نسبت به عرض پی نشان داد که اگر فاصله پی از جدار محفظه بیش از پنج برابر عرض پی باشد، مرز جانبی بر نتایج تاثیری نخواهد داشت. سپس تاثیرات پیکربندیهای مختلف
ریزشمع در اطراف پی، از جمله طول
ریزشمع و فاصله بین دو
ریزشمع متوالی بر
ظرفیت باربری و نشست مورد بررسی قرار گرفت. بررسی نتایج نشان داد که با افزایش طول
ریزشمع و کاهش فاصله بین دو
ریزشمع متوالی،
ظرفیت باربری بهبود یافته است. استفاده از
ریزشمع به عنوان لبه پی،
ظرفیت باربری پیهای سطحی را بین ۱.۳ تا ۲.۹۵ برابر بهبود بخشید. مقایسه منحنی های فشار- نشست نشان داد که، نسبت
ظرفیت باربری بهینه در کمترین فاصله بین ریز شمعهای متوالی بدست آمد. علاوه بر این،
ریزشمع به عنوان لبه پی، نشست پی نواری را بین ۳۶ تا ۸۲ درصد کاهش داد. همچنین پی نواری لبهدار شده با ریزشمع، منجر به افزایش طول سطح گسیختگی گردیده و بسته به طول و فاصله ریزشمعها،
مکانیسم گسیختگی را تغییر داد.
