رایج‌ترین نوع فونداسیون عمیق شمع‌ها‌ هستند. یک شمع، عضو سازه‌ای نسبتاً بلند، لاغر و ستون مانندی است که با قرار گرفتن در داخل خاک وزن سازه را به خاک زیرین منتقل می‌نماید. شمع در واقع همان ستون است که در داخل خاک مستقر شده است. شمع بارهای وارده از روسازه را در عمق خاک عبور داده و آنرا به خاک مقاومتر (در عمق بیشتر) منتقل می‌کند. سه نوع فونداسیون شمعی وجود دارد که شامل شمع کوبیدنی، شمع درجا ریخته شده و شمع کوبیده درجا ریخته شده است. فونداسیون شمعی اعضایی از جنس فولاد‌، بتن‌، بتن مسلح‌، و چوب هستند که در صورت مناسب نبودن ظرفیت باربری زمین برای استفاده از شالوده‌های سطحی‌، از آنها برای ساخت شالوده‌های عمیق (‌شالوده‌های شمعی‌) استفاده می‌شود.

وقتی که لایه یا لایه‌های فوقانی خاک دارای قابلیت فشردگی زیاد ‌یا خیلی ضعیف باشند‌، به طوری که نتوان از شالوده سطحی برای توزیع بار ساختمان استفاده کرد‌، فونداسیون شمعی برای انتقال بار به لایه تحتانی محکمتر‌ یا سنگ بستر مورد استفاده قرار می‌گیرند. وقتی که بستر سنگی‌ 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 نیروی اصطکاک بین سطح تماس شمع و خاک (‌مقاومت جلدی‌) تامین می‌شود. اگر شمع‌ها تحت تاثیر نیروی افقی قرار گیرند‌، در حالی که هنوز قابلیت حمل بار‌های قایم را دارا هستند‌، می‌توانند به وسیله خمش‌، نیرو‌های افقی راحمل نمایند. این وضعیت اغلب در شالوده سازه‌های حایل خاک که وظیفه آنها مقاومت در مقابل فشار جانبی خاک است‌ یا ساختمان‌های بلند که تحت تاثیر نیروی باد یا زلزله قرار دارند‌، پیش می‌آید.

فونداسیون شمعی کوبیدنی‌

فونداسیون شمعی کوبیدنی از بتن، فو‌لاد و یا چوب تشکیل شده است. این شمع‌ها باید از قبل ساخته شوند و سپس در محل مورد نظر نصب شوند. زمانی که این شمع‌ها با بتن ساخته شده باشند به آنها نام بتن اطلاق می‌شود. این شمع‌ها از طریق یک شمع کوب تعبیه می‌شوند. هنگامی که از شمع‌های کوبیدنی در خاک‌های دانه‌ای استفاده می‌شود، حجم متناظری از خاک برداشته می‌شود. این امر امکان انقباض خاک در سراسر شمع و همچنین فشرده سازی خاک را ممکن می‌سازد. شمعی که خاک اطراف را متراکم می‌کند، به عنوان شمع تراکمی شناخته می‌شود. این فشرده سازی خاک ظرفیت باربری آن را افزایش می‌دهد. خاک‌های اشباع از گل و الی و خاک‌های چسبنده حاوی ظرفیت زهکشی تحتانی هستند. در نتیجه، این خاک‌ها زمانی که شمع کوبیدنی بر روی آنها کوبیده می‌شود، فشرده نخواهند شد. آب از خاکی که قرار است تحت فشرده سازی قرار گیرد، باید تخلیه شود. بنابراین تنش‌ها در کناره‌های شمع افزایش یافته و ‌لازم است که این تنش‌ها تنها از طریق آب منفذی انتقال داده شوند. این اقدام با افزایش فشار آب منفذی و کاهش قابلیت باربری خاک همراه خواهد بود.

فونداسیون شمعی درجا ریخته شده

‌شمع درجا ریخته شده به شمع بتنی معروف هستند. این شمع با حفر سوراخ در زمین و به عمق ‌لازم و سپس پر شدن سوراخ با بتن ایجاد می‌شود. در صورت نیاز از تقویت کننده‌ها در بتن استفاده می‌شود. شمع‌هایی با قطر کوچک در پی‌های عمیق استفاده می‌شوند. شمع درجا ریخته شده شمع به دو صورت شمع‌های مستقیماً حفر شده و یا یک یا چند برآمدگی که باید قالب گیری شوند، وجود دارد. شمع‌ها دارای یک یا چند برآمدگی، به عنوان شمع سر پهن شده شناخته می‌شود.

شمع کوبیده درجا ریخته شده‌

شمع کوبیده درجا ریخته شده مزایایی مشابه شمع کوبیدنی و شمع درجا ریخته شده دارد. فرآیند نصب شمع کوبیده درجا ریخته شده به صورت زیر است.

یک لایه فو‌لادی به قطر شمع از طریق یک قالب به داخل زمین هدایت می‌شود. هنگامی که این لایه در محل مورد نظر قرار گرفت از قالب جدا می‌شود و بتن ریزی درون آن آغاز می‌شود. این الیه از ورقه‌های فو‌لادی راهراه نازک و تقویت شده (شمع تک لوله) یا لوله‌های جوش داده شده (لوله‌های جوش شده آرمکو یا لوله‌های بدون درز معمول) تشکیل شده است. این نوع از شمع‌ها نوعی از شمع پوسته‌ای هستند. در نوع بدون پوسته، زمانی که بتن ریزی انجام شد، پوسته برداشته می‌شود. در هر دو نوع شمع، پایین پوسته به یک قسمت مخروطی که می‌تواند از پوسته جدا شود، قفل شده است. سر پهن گسترده ممکن است در هر دو نوع شمع با هدایت بتن فراتر از پوسته ایجاد شود. شمع فرانکی (Franki‌) متعلق به این گروه است. گاهی اوقات، پوسته در جای خود باقی خواهد ماند و درون لوله بتن ریزی می‌شود. استفاده گسترده از این نوع شمع را می‌توان در شمع زنی در آب یافت.

فهرست مطالب:

عملیات تحکیم بستر

بهسازی و اصلاح خواص فیزیکی

انواع شمع

شمع درجا

شمع های پیش ساخته

مراحل اجرای شمع بتنی درجا

معرفی

انواع شمع بتنی درجا

مراحل اجرای شمع درجای بتنی در یک نگاه

مزایا

معایب

شکل قرارگیری شمع های گروهی در زیر سر شمع

انجام مطالعات ژئوتکنیک

آماده سازی محل حفاری

نشانه گذاری محل اجرای شمع

انتخاب مدل دستگاه حفاری

استقرار دستگاه حفاری

تامین امکانات لازم برای جلوگیری از ریزش دیواره محل حفاری

استفاده از گل بنتونیت یا مواد مشابه

استفاده از لوله غلاف

نحوه نصب کیسینگ

ایجاد انباره در انتهای شمع

فولادگذاری (قفسه آرماتور یا هسته فولادی)

آماده کردن بتن مصرفی

و…