فونداسیون شمعی برای چه دکل‌هایی مناسب است؟

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز، شمع‌ها اعضایی از جنس فولاد، بتن، بتن مسلح و چوب هستند که در صورت مناسب نبودن ظرفیت باربری زمین برای استفاده از فونداسیون‌های سطحی، از آن‌ها برای ساخت فونداسیون‌های عمیق (فونداسیون‌های شمعی) استفاده می‌شود. مخارج احداث فونداسیون‌های شمعی خیلی بیشتر از فونداسیون‌های سطحی است. علیرغم مخارج بیشتر، در عمل موارد متعددی وجود دارد که برای ایمنی دکل در مقابل نشست و عوامل دیگر، از فونداسیون‌های شمعی استفاده می‌شود. در ذیل بعضی از شرایطی که استفاده از فونداسیون‌های شمعی را ایجاب می‌نماید، شرح داده می‌شود.

- وقتی که لایه یا لایه‌های فوقانی خاک دارای تراکم کم و یا خیلی ضعیف باشند به طوری که نتوان از فونداسیو ن‌های سطحی برای توزیع بار استفاده کرد، فونداسیون‌های شمعی برای انتقال بار به لایه‌های تحتانی محکم‌تر و یا سنگ بستر مورد استفاده قرار می‌گیرند. وقتی که بستر سنگی و یا لایه محکم‌تر تحتانی در عمق معقولی از سطح زمین قرار نداشته باشد، از شمع برای انتقال تدریجی بار استفاده می‌شود. در این حالت بیشتر مقاومت شمع از طریق اصطکاک بین سطح تماس شمع و خاک (مقاومت جلدی تأمین می‌شود.

- در خیلی از موارد در منطقه مورد نظر برای احداث دکل با خاک قابل تورم و یا فروریزشی روبرو می‌شویم. این لایه‌ها ممکن است دارای عمق قابل توجهی باشند. خاک‌های قابل تورم در اثر افزایش یا کاهش میزان رطوبت، تورم یا کاهش حجم پید می‌کنند. فشار تورم چنین خاک‌هایی ممکن است به طرز قابل توجهی زیاد باشد. اگر در چنین خاک‌هایی از فونداسیو نهای سطحی استفاده شود، دکل ممکن است با صدمات جدی روبرو شود. در این حالت فونداسیون‌های شمعی که از لایه قابل تورم عبور کرده و وارد لایه پایدار شده اند، می‌توانند مورد توجه قرار گیرند.

- فونداسیون برخی از خطوط انتقال، در نقاطی که سطح آب زیرزمینی بالا می‌باشد، ممکن است تحت تأثیر نیرو‌های بالابرنده قرار گیرند. برای مقابله با نیرو‌های بالابرنده، در چنین حالاتی می‌توان از فونداسیون‌های شمعی استفاده نمود.

- به خاطر وجود مسئله آب شستگی و فرسایش در محل پایه برج‌ها، این پایه‌ها اغلب روی فونداسیون‌های شمعی احداث می‌شوند.

دکل، پایه دوربین، روشنایی معابر، برش با دستگاه CNC

شمع‌ها را می‌توان به سه گروه عمده شمع اتکایی، شمع اصطکاکی و شمع تراکمی تقسیم بندی نمود.

اگر بستر سنگی و یا لایه شبیه سنگ (خیلی متراکم) در عمق منطقی قرار داشته باشد، شمع را می‌توان تا آن لایه ادامه داد. در این حالت ظرفیت باربری شمع کاملا بستگی به ظرفیت باربری بستر سنگی در مقابل نوک شمع خواهدداشت. به همین علت، این شمع‌ها را اتکایی می‌نامند. در چنین حالتی با توجه به معلوم بودن عمق بستر سنگی از روی گمانه‌های حفر شده، تعیین طول شمع کار چندان مشکلی نخواهد بود.

-۲-۷-۲-۱ شمع اصطکاکی
در صورتی که عمق بستر سنگی یا لایه شبیه به سنگ زیاد باشد، طول لازم برای شمع اتکایی غیراقتصادی خواهد شد. در چنین شرایطی شمع به عمق مناسبی در لایه نرم فوقانی بدون اینکه به لایه سخت برسد، کوبیده می‌شود. از آنجایی که مقاومت اتکایی نسبتاً کوچک است، ظرفیت باربری نهایی شمع به ظرفیت باربری اصطکاکی محدود می‌گردد. انتخاب نام اصطکاکی برای این شمع ها، از آنجا ناشی می‌شود که اکثر مقاومت آن‌ها به وسیله اصطکاک جدار تأمین می‌گردد. البته این نام بعضی مواقع می‌تواند گمراه کننده باشد، زیرا مقاومت شمع‌هایی که در لایه رسی کوبیده می‌شوند، بستگی به چسبندگی بین جدار شمع و رس دارد.

در بعضی موارد شمع‌ها به منظور بوجودآوردن تراکم مناسب در لایه‌های سطحی د ر خاک‌های دان‌های کوبیده میشوند. این شمع‌ها به شمع‌های تراکمی موسومند. طول شمع‌های تراکمی به عوامل زیر بستگی دارد:
- تراکم نسبی خاک قبل از تراکم
- تراکم نسبی مورد نیاز بعد از تراکم
- عمق لازم برای تراکم
شمع‌های تراکمی معمولا کوتاه هستند، لیکن برای تعیین طول مناسب برای آن‌ها، بعضی آزمایشات صحرایی لازم است.

 

احداث گستر نیروی پارس