میکروپایل ها در اوایل دهه ۱۹۵۰ در ایتالیا به منظور تقویت پی ساختمان های تاریخی و آثار باستانی، که به مرور زمان و به خصوص در طول جنگ جهانی دوم دچار آسیب شده بودند، ابداع شدند. پیمانکار ایتالیایی به نام فوندیل اولین بار شمع های ریشه ای یا میکروپایل را معرفی نمود.
این شمع های درجا ریز کوچک دارای قطر کمی بودند که غالباً با مسلح کننده فولادی سبک و تزریق دوغاب سیمان تقویت شده بودند.
در ابتدا، اغلب کاربرد میکروپایل ها به تقویت زیر سازه های موجود در محیط های شهری محدود می‌شد؛ ولی در سال ۱۹۵۷ نیازهای جدید مهندسی منجر به معرفی سیستمهای جدید موسوم به میکروپایل های زنبوری گردید.
فوندیل در سال ۱۹۶۲ از این روش برای تقویت ساختمان های تاریخی انگلستان استفاده نمود. همچنین در سال ۱۹۶۵، این روش در سیستم حمل و نقل زیرزمینی درون شهری آلمان مورد استفاده قرار گرفت که پس از آن اصطلاح میکروپایل جایگزین نام شمع ریشه ای گردید.
از این میکروپایل ها، برای پایدار سازی شیب ها، مسلح کردن دیوارهای ساحلی، حفاظت از سازه های مدفون، مسلح کردن خاک و در سایر روش های تقویت خاک و سازه استفاده می‌شود.
شکل ۱- سیستم میکروپایل زنبوری
شکل 2- نمایی از میکروپایل اجرا شده جهت بهسازی خاک توسط شرکت مهندسی فاراب پی
تزریق دوغاب سیمان
بطور کلی در مواجهه با خاکهای مسئله دار نظیر خاکهای سست با قابلیت باربری کم، نشست‌پذیری زیاد، روانگرا، خاکهای دستی و … دو راه پیش روی مهندسین ژئوتکنیک قرار دارد:
الف) استفاده از المانهای باربر در خاک
ب) بهسازی و اصلاح خواص فیزیکی- مکانیکی توده خاک
هر یک از راه حل‌های فوق دارای روشها و مشخصات مربوط به خود می‌باشند که طی سالیان متمادی توسعه فراوانی یافته‌‌اند.
برخی از تکنیکهای ابداعی نیز ماهیتی ترکیبی از دو دسته فوق داشته و مزایای هر دو دسته را تا حدودی به همراه دارند. از آن دسته می‌توان به استفاده از میکروپایلها به همراه تزریق دوغاب سیمان اشاره نمود.
شمع ها عموما به دو گروه اصلی شمعهای جابجایی و شمعهای جانشینی تقسیم می‌شوند.
میکروپایل ها در واقع شمع های جانشینی کوچکی ( معمولا با قطر کمتر از ۳۰۰ میلیمتر ) هستند که غالباً با تقویت فولادی سبک و تزریق دوغاب سیمان همراه می‌باشند.
میکروپایل ها میتوانند با هر زاویه های طراحی و اجرا شوند و برای مقاصد متفاوتی از جمله تحمل بارهای محوری و جانبی، جایگزینی شمع های معمولی یا به عنوان جزئی از سیستم ترکیبی خاک و شمع، بسته به هدف طراحی به کار برده شوند.
میکروپایل علاوه بر آنکه به عنوان یک المان باربر و مقاوم در برابر نشست عمل می‌کند،
به دلیل تزریق دوغاب سیمان، سبب بهبود مشخصات مقاومتی خاک اطراف نیز میگردد.
ادامه مطلب : فاراب پی