از لحاظ بعد فنی و اجرایی:
1. اجرای میکروپایل همراه با کوبش لوله فولادی با دستگاه لوله کوب می باشد که در آن، لوله ها پیش از کوبش سوراخ گردیده تا امکان تزریق دوغاب فراهم شود. با توجه به استفاده از فولاد، پوسیدگی و خوردگی به مرور زمان منجر به کاهش ظرفیت سازه ای میکروپایل گردیده و می تواند باعث از دست رفتن باربری در اثر نازک شدن یا خم شدن فولاد لوله گردد.
2. از سوی دیگر بطور متداول لوله ها دارای سوراخ های به قطر 10 میلیمتر و با فواصل 10 سانتیمتری می باشند که منجر به تضعیف مضاعف سازه میکروپایل می گردد. در نتیجه علاوه بر کاهش ظرفیت سازه ای میکروپایل، امکان کج شدگی لوله ها حین کوبش در صورت برخورد به لایه متراکم، افزایش می یابد.
3. باربری محدود میکروپایل در خاک های رسی و ماسه ای ریز و متوسط، از دیگر محدودیت های میکروپایل در این گونه زمین ها می باشد. علل مختلفی برای این محدودیت وجود دارد. اولاً تزریق در خاک رسی به دلیل چسبندگی آن، در اغلب موارد کیفیت مطلوبی ندارد. زیرا خل و فرج خاک رسی و ماسه ای ریز، بسیار کوچکتر از خاک ماسه ای درشت یا شنی می باشد و در نتیجه، دوغاب امکان نفوذ به این حفرات را ندارد. ثانیاً از آنجایی که اغلب سیمانهای تولیدی در ایران دارای قطر ذرات در حدود 100 میکرون می باشند، دوغاب آماده شده، صرف نظر از فشار تزریق، شعاع تزریق بسیار محدودی در انواع زمین های رسی، ماسه ای متوسط و ریز، ماسه رسی و سیلت غیرپلاستیک دارد و شعاع تزریق آن بسیار محدود می باشد. این دوغاب ها تنها در ماسه درشت دانه و شن می توانند نفوذ موثر و قابل اتکا داشته باشند. همچنین به دلیل گرفتگی اغلب سوراخ های لوله میکروپایل حین کوبش، دوغاب عملا نمی تواند وارد خاک شود و فقط داخل لوله میکروپایل می ماند که منجر به عملکرد ضعیف میکروپایل می شود. مضاف بر موارد ذکر شده، انتهای لوله های میکروپایل به صورت نوک تیز ساخته می شود تا عملیات کوبش تسریع گردد. اما این هندسه به معنای سطح باربری بسیار کوچک برای نوک میکروپایل و در نتیجه عدم کسب باربری از نوک می باشد که در نهایت منجر به کاهش هرچه بیشتر باربری میکروپایل می شود.
4. باربری جانبی ژئوتکنیکی میکروپایل ها نیز به دلیل سطح مقطع کوچک، بسیار کمتر از ستون های DSM یا جت گروت می باشد. همچنین ممان اینرسی سازه میکروپایل ها به دلیل قطر کوچک شان، بسیار کمتر از ستونهای DSM می باشد که آنها را در برابر هرگونه بار جانبی، نامناسب می نماید.
5. امکان کمانش میکروپایل ها در صورت اعمال بار ناگهانی نظیر بار زلزله نیز یکی دیگر از محدودیت های میکروپایل های متداول می باشد. با توجه به قطر کوچک لوله، در صورتی که مقاومت خاک اطراف میکروپایل کم باشد (نظیر خاک رس نسبتا نرم موجود در پروژه حاضر)، همواره احتمال کمانش میکروپایل ها تحت بارهای بزرگ وجود دارد.
بنابراین با توجه به جنس رسی خاک موجود در محل، تزریق در این نوع زمین چندان موثر نمی باشد. باربری ناچیز نوک میکروپایل در این زمین که در عمق 7 الی 8 متری آن، لایه نسبتا مقاوم خاک وجود دارد، منجر به باربری کم طرح میکروپایل در مقایسه با ستون های DSM یا جت گروت می گردد. ضعف سازه ای میکروپایل و مشکلات اجرایی نیز در انتها منجر به عملکرد ضعیف میکروپایل در مقایسه با روش های جایگزین در این پروژه می گردد.
بعد اقتصادی:
میکروپایل های متداول در ایران شامل لوله، فلنج، میلگرد، بوشن و سیمان می باشد. ستون های اختلاط عمیق خاک (DSM) یا جت گروت اما تنها به سیمان نیاز دارند. با توجه به قیمت روزافزون آهن در کشور و همچنین بالاتر بودن هزینه مصالح میکروپایل در مقایسه با روش اختلاط عمیق یا جت گروت، استفاده از میکروپایل منجر به افزایش هزینه های عملیات تحکیم بستر در حدود 30 الی 40 درصد، نسبت به روش های DSM یا جت گروت می گردد.
همچنین در صورتی که ضخامت قربانی برای لوله های میکروپایل (به منظور مقابله با خوردگی) فرض گردد، هزینه مصالح میکروپایل به مراتب بیشتر نیز خواهد شد که طرح را غیراقتصادی می نماید.
جمع بندی:
با توجه به جنس خاک موجود در محل که عمدتا از سطح زمین تا انتهای عمق کاوش (30 متری)، بصورت رسی (Lean clay) بوده و مشکلات اجرایی میکروپایل در این گونه زمین ها، طرح میکروپایل عملکرد مناسبی در شرایط زیرسطحی موجود در پروژه حاضر نخواهد داشت. همچنین با توجه به هزینه بالای مصالح میکروپایل، هرگونه طرحی که بتواند الزامات مورد نیاز پروژه از حیث مقاومت سازه ای و ژئوتکنیکی را برآورده نماید، غیراقتصادی خواهد بود. در نتیجه استفاده از ستون های اختلاط عمیق یا جت گروت که علاوه بر نداشتن مصالح فولادی پرهزینه، دارای مقطع بسیار بزرگتری نسبت به میکروپایل می باشند، منجر به عملکرد سازه ای و ژئوتکنیکی بهتر و کاهش هزینه های عملیات تحکیم بستر در پروژه حاضر می گردد.
دیدگاه خود را بنویسید