راهکارهای عملی طراحی شمعها
-اطلاعات لازم و مکفی از شرایط ژئوتکنیکی محل
-شناخت دقیق نیروها و لنگرهای وارده از روسازه از نظر نوع، مقدار و جهت و اولویت بندی آنها
-شناخت عوامل محیطی از نظر آثار کوتاه مدت و دراز مدت بر مصالح شمع
-شناخت وضعیت پیرامون پروژه برای تصمیم گیری در مورد شیوه اجرای شمع
-انتخاب نوع شمع
-بررسی امکان پذیری ساخت و تولید شمع برای پروژه و محدودیتهای ابعادی
-برگزیدن روش نصب شامل کوبشی، چکش زدن، در جا ریختن و …
-تعیین عمق مدفون شمع با توجه به شرایط خاک، بارهای موجود و امکانات اجرایی
-آرایش شمع های گروهی و تعیین نحوه عملکرد گروه و توجه به نکات مؤثر در طراحی از جمله تداخل شمع، ضریب کارایی، …
-تعیین توان کاربری شمع (تکی یا گروهی) با استفاده از تحلیلهای معتبر استاتیکی
-تعیین توان باربری شمع با استفاده از آزمایشات درجا یا آزمایشات دینامیکی و تدقیق توان باربری
-دخالت دادن عوامل مؤثر پیرامونی برتوان باربری بدست آمده
-کنترل و ارزیابی نشست سیستم شالوده
-طراحی سازهای شمع و کلاهک سه شمع
-انجام آزمایشات عملی بار گذاری استاتیکی یا دینامیکی (در صورت لزوم و صلاحدید) به منظور اطمینان از صحت اجرا و عدم آسیب دیدگی شمعها در حین اجرا
-تعیین ضریب اطمینان
بر اساس استاندارد BS 8004 بریتانیا شمعها به سه دسته طبقه میشوند.
شمعهای با تغییر مکان بزرگ که هنگام نصب و رانش درون زمین، تغییر مکان زیادی در خاک ایجاد میکنند. این شمعها معمولاً دارای مقاطع توپر و یا تو خالی ته بسته هستند که با شیوه کوبشی یا جک زدن به درون خاک رانده میشوند. شمعهای کوبیدنی با تغییر مکانهای بزرگ شامل موارد زیر هستند.
-چوبی با مقاطع دایرهای یا مربعی، یک سره یا با اتصالات وصل شده
-بتنی پیش ساخته شده با مقاطع تو پر یا توخالی
-پیش تنیده با مقاطع تو پر یا توخالی
-لوله فولادی ته بسته
-جعبهای فولادی ته بسته
-لولهای باریک شونده
-لولهای فولادی ته بسته و رانده شده با جک
-استوانهای بتنی توپر، پیش ساخته و قطور رانده شده با جک
شمع های که موارد زیر را شامل میشوند.
-لولههای فولادی کوبیده شده و بعد از بتن ریزی یا بتدریج بیرون کشیده میشوند.
-پوستههای بتنی پیش ساخته که با بتن پر میشوند.
-پوستههای فولادی جدار نازک که داخل خاک کوبیده شده سپس با بتن پر میشوند.
این گونه شمعها نیز بصورت کوبشی یا با جک درون زمین نصب میشوند و لیکن دارای سطح مقطع نسبتاً کوچکی هستند. مثالهایی از این نوع عبارتند از مقاطع فولادی H یا I شکل، لولهها یا جعبههای فولادی ته باز که در حین نصب، خاک وارد قسمتهای حفرهای مقطع میشود. اگر در حین کوبش این شمعها درون زمین، توده خاک در حوالی نوک شمع تشکیل و قفل شود بطوریکه مانع نفوذ ستون خاک به درون حفرات مقطع شود شمع از نوع با جابجایی زیاد محسوب میشود. شمعهای با جابجایی کم شامل انواع زیر هستند.
-بتنی پیش ساخته با مقاطع لولهای ته باز کوبشی با ضربه
-بتنی پیش تنیده با مقاطع لولهای ته باز کوبشی با ضربه
-مقاطع فولادی H شکل
-مقاطع فلزی لولهای ته باز کوبشی که در صورت ضرورت خاک وارد شده درون لوله تخلیه میشوند.
برای نصب این نوع شمعها نخست حفره محل شمع با روشهای حفاری مناسب حفاری شده و درون آن بتن ریزی میشود. بتن ممکن است درون غلاف ریخته شود و یا بدون غلاف بتن ریزی انجام شود. غلاف ممکن ست با پیشرفت بتن ریزی بیرون کشیده شود. در بعضی موارد ممکن است شمعهای آماده چوبی، بتنی یا فولادی درون حفره قرار داده شود. شمعهای بدون جابجایی یا شمعهای جایگزینی شامل انواع زیر میشوند.
حفر چاهک توسط روشهای متد دورانی، چنگک، بالابر هوایی و پر کردن آن بتن (در جاریز)
حفر چاهک با روشهای فوق و قرار دادن لوله و پر کردن آن با بتن در صورت لزوم
حفر چاهک و قرار دادن قطعات پیش ساخته بتنی درون آن
تزریق ملات سیمان یا بتن درون چاهک
مقاطع فولادی قرار داده شده درون چاهک
حفر چاهک و قرار دادن لوله فولادی بطور همزمان.