پایه‌های عمیق یا شمع‌های نصب شونده درون حفره خود
Drilled Shaft شمع‌های بتنی در جاریزی هستند که می‌تواند مسلح یا غیرمسلح، با و یا بدون پداستال (کوره) باشند. پایه‌ی عمیق نوعی شمع بتنی با قطر بزرگ است که برای اجرای آن ابتدا یک چاه در زمین حفر و سپس قفسه‌ی آرماتور به داخل آن هدایت شده (در صورت مسلح بودن) و دست آخر درون آن با بتن پر می‌شود. بسته به شرایط خاک، برای جلوگیری از ریزش جدار چاه ممکن است غلاف و یا سپر فلزی به کار گرفته شود. قطر سوراخ پایه‌ی عمیق معمولاً آنقدر بزرگ است که فردی برای بازرسی بتواند وارد آن شود. استفاده از پایه‌های عمیق معمولاً دارای مزایای زیر است.
- یک پایه‌ی عمیق به تنهایی می‌تواند جایگزین چند شمع شود و در نتیجه نیاز به استفاده از کلاهک سر شمع نیز از بین برود.
- در نهشته‌های ماسه‌ای و شنی متراکم، استفاده از پایه‌های عمیق به مراتب آسانتر از شمعکوبی است.
- در نتیجه‌ی ارتعاش حاصله، شمعکوبی می‌تواند ساختمان‌های مجاور را به مخاطره اندازد. در حالی که در اجرای پایه‌های عمیق چنین خطری در میان نیست.
- شمعکوبی در زمین‌های رسی می‌تواند باعث تورم خاک و یا حرکت جانبی شمع‌های کوبیده شده از قبل شود. پایه‌های عمیق چنین عوارضی در بر ندارند.
- در هنگام اجرای پایه‌های عمیق هیچگونه سر و صدا که در کوبیدن شمع تولید می‌شود، وجود ندارد.
- با توجه به این که امکان پهن کردن نوک پایه‌ی عمیق وجود دارد (ایجاد کوره)، پایه‌های عمیق می‌توانند مقاومت کششی قابل ملاحظه‌ای در مقابل نیروهای برکنش از خود نشان دهند.
- در پایه‌های عمیق امکان بررسی چشمی وضعیت جداره‌ها و همچنین کف چاه که مقاومت نوک پایه را تأمین می‌نماید، وجود دارد.
- پایه‌های عمیق به علت قطر بزرگتر، دارای مقاومت بیشتری در مقابل بارهای جانبی در مقایسه با شمع‌ها هستند.
در کنار مزایای فوق، استفاده از پایه‌های عمیق معایب چندی نیز دارد.
- بتن ریزی پایه‌های عمیق احتیاج به نظارت دقیق دارد.
- در آب و هوای نامناسب ممکن است اجرای عملیات بتن‌ریزی به تعویق بیافتد.
- همانند ترانشه‌های مهار شده، خاکبرداری عمیق برای پایه‌ها، ممکن است باعث نشست زمین‌های اطراف و در نتیجه خسارت به ساختمانی مجاور پایه شود.
تفاوت اساسی بین شمع‌ها و شفت‌های نصب شونده درون حفره ایجاد شده آن است که شمع‌ها عناصر پیش ساخته‌ای هستند که درون زمین کوبیده می‌شوند. در حالی که این شفت‌ها با شیوه نصب در محل اجرا می‌شوند.
مراحل اجرای این شفت‌ها
- حفاری محل نصب و ایجاد حفره درون زمین تا عمق مورد نظر برای قرارگیری شفت
- پر کردن انتهای حفره با بتن
- قرار دادن قفسه میلگرد درون حفره
- بتن‌ریزی حفره
مهندسین و پیمانکاران ممکن است برای این نوع شالوده‌های عمیق اصطلاحات دیگری استفاده کنند.
- پایه (Pier)
- پایه با حفره از قبل ایجاد شده (Bored Pile)
- شمع درجا ریخته شده (Cast-in-Place Pile)
- صندوقه (Caisson)
- صندوقه با حفره از قبل حفاری شده (Drilled Caisson)
- شالوده درجاریز درون حفره از قبل حفاری شده (Cast-in-drilled-hole foundation )
سایر نکات لازم در خصوص شالوده‌های DS
- استفاده از غلافگذاری یا گل حفاری برای جلوگیری از ریزش ماسه‌های تمیز زیرتر از آب زیر زمینی که باعث گسترش حفرات در جهات جانبی می‌شود.
- استفاده از غلافگذاری یا گل حفاری برای رس‌های نرم، سیلت‌ها یا خاک‌های آلی به منظور جلوگیری از حرکت اینگونه خاک‌ها به درون چاهک در هنگام حفاری.
- استفاده از کف پهن‌تر از تند شالوده برای افزایش باربری فشاری نوک به ویژه در خاک‌های مقاوم یا سنگ و همچنین افزایش توان باربری شالوده در کشش، لیکن باید به خطرات احتمالی برای عوامل اجرایی توجه داشت.
- اسلامپ بتن برای جلوگیری مناسب درون حفره ۰۷۷ تا ۰۷۷ میلیمتر بسته به قطر شفت و استفاده از گل حفاری.
- امکان استفاده از سیمان متورم شونده به منظور افزایش اصطکاک جداری شالوده در تماس با خاک.
