به طور کلی یکی از راهکارهای تقلیل نشست خاک زیرین سازه های بلند و خاص، استفاده از پی های گسترده و شمع، بجای پی های نواری و منفرد می باشد. علیرغم مخارج بالا، در عمل موارد متعددی وجود دارد که برای ایمنی ساختمان در برابر نشست و عوامل دیگر، از پی های شمعی استفاده می شود. در دهه اخیر اجرای ریزشمع ها (micropiles) در پروژه های بزرگ ساختمانی به دلیل مزایای منحصر به فرد این روش در مقایسه با شمع های بتنی متداول، بطور گسترده افزایش یافته است. هدف از انجام این پروژه تحقیقاتی، آن است تا با توجه به مطالبی که در ادامه ذکر خواهد شد، با انجام این پژوهش، ابتدا روشهای محاسبه، ساخت واجرای شمع ها ی متداول و سنتی معرفی و مورد بررسی قرار گیرد، در ادامه روشهای نوینی همچون استفاده از ریزشمع ها و کاربرد آنها در فعالیتهای مختلف عمرانی معرفی شده و روشهای محاسبه، ساخت و اجرای این المانها بطور کامل مورد بررسی قرار گرفته، و مقایسه ای بین مزایا و معایب هرکدام از این دو روش صورت پذیرد. در این تحقیق سعی بر آن است تا با مدلسازی و تحلیل تعداد زیادی از ساختمانهای مستقر بر بسترهای ماسه ساحلی، با توجه به تنوع پارامترهای مختلف خاک و بزرگی و یا کوچکی پروژه های مورد نظر، که نیاز به استفاده از شمع و یا ریزشمع در آنها وجود دارد و با استفاده از نرم افزارهایplaxis و safe و نیز با بهره گیری از آیین نامه ریزشمع اداره بزرگراه های آمریکا (fhwa)، مقایسه ای بین شمعهای بتنی درجاریز متداول و ریزشمعها صورت گرفته و عوامل موثر بر انتخاب بهترین گزینه از قبیل حجم مصالح مصرفی، نیروی انسانی، زمان اجرا و... مورد بررسی قرار گیرد و جایگاه واقعی این روش در مقایسه با شمعهای بتنی درجاریز متداول سنجیده شود تا بستری فراهم گردد که با توجه به مشخصات خاک بستر و نیز بارهای وارده از طرف سازه، امکان انتخاب بهترین گزینه از بین این دو روش مسیر گردد. در این تحقیق یک جامعه آماری با تعداد نمونه های کافی مشتمل بر 60 نمونه که ماحصل 3 نوع خاک ماسه ای واقعی در سواحل دریای خزر و 10 نوع سازه واقعی می باشد، با هر دو روش اجرای شمع سنتی و ریزشمع تشکیل و مورد بررسی قرار گرفت. در حالت کلی، با توجه به انبوه تحلیلهای انجام شده و نیز شرایط اقتصادی امروز، اجرای ریزشمع ها برای سازه های با بار متوسط ستون کمتر از 650 تن اقتصادی می باشد. مقایسه صورت گرفته نشان می دهد که اختلاف هزینه پی شمعی و پی ریزشمعی در خاکهای ماسه ای با تراکم پایین به مراتب بیشتر از اختلاف هزینه پی شمعی و پی ریزشمعی در خاکهای ماسه ای با تراکم متوسط و متراکم می باشد.

در سال های اخیر افزایش عمق معدنکاری و وجود ذخایر زیرسطحی در بستر سنگی سبب گردیده تا مطالعات هیدروژئولوژی در بدست آوردن اطلاعاتی دقیق از محیط ناهمگن سازند زیرسطحی موثر باشد. به عبارتی با تغییر جنس سازندها با افزایش عمق از آبرفت به سنگ، پیچیدگیهای مساله نیز بیشتر میگردد. به نحوی که جریان دیگر در تمام محیط انتقال نمییابد و تنها توسط مجراهایی نظیر شکستگیها و گسل های منطقه جابجایی صورت میگیرد. با این تفاسیر ابتدا لازم است تا ناپیوستگیها شناسایی شده و سپس به بررسی نحوه حرکت جریان در این محیط ناهمگن پرداخته شود. با توجه به حضور آب در پیت های شمالی و جنوبی معدن سنگ آهن سهچاهون، در این تحقیق سعی شده تا شناختی از وضعیت هیدروژئولوژی محدوده انجام پذیرد و با توجه به هجوم آب به درون کارگاه استخراج به مدلسازی جهت جریان در محدوده پرداخته شود.در انجام این تحقیق با گردآوری اطلاعات گوناگون اعم از اطلاعات زمین شناسی، مورفولوژی، تکتونیکی، هواشناسی، ژئوفیزیک، ژئوشیمی، هیدروژئولوژی و اطلاعات زیرسطحی کسب شده از حفاریها، سعی شده تا یک نظریه جامع و کامل در زمینه هیدروژئولوژی محدوده معدن سهچاهون ارائه گردد. در ابتدا با بررسی نتایج نمونههای هیدروشیمی تهیه شده سعی در مشخص کردن تیپ آب های موجود در بخش آبرفتی و سنگی گردید. بررسی دادههای مربوط به بارش و تبخیر، بررسی شکستگی ها و گسل های منطقه و بررسی داده های مربوط به آزمایش های لوژن و لوفران از مراحل انجام گرفته میباشد. با استفاده از اطلاعات زمین شناسی سطحی و مقاطع موجود و همچنین با استفاده از اطلاعات گمانه های لیتولوژی حفر شده در محدوده کارگاه استخراج و اطراف آن به ساخت مدل سه بعدی زمین شناسی پرداخته و سپس خروجی این مدل به عنوان هندسه آبخوان در نظر گرفته شد. در مرحله بعد به مدلسازی کمی حوضه آبریز در حالت پایدار به منظور تعیین شرایط مرزی مدل هیدروژئولوژی محدوده اطراف معدن به ابعاد 5/5 کیلومتر مربع پرداخته شد. سپس با هدف پیش بینی تغییرات سطح ایستابی در سالهای آتی مدل ناپایدار حوضه آبریز از سال 1379 تهیه شد. به منظور صحت سنجی نتایج مدلسازی عددی انجام گرفته اقدام به نمونه برداری سطح ایستابی از پیزومترهای موجود در محدوده و در 4 نوبت گردید.وجود ناهمگنی در مقیاس کارگاه استخراج نشان دهنده عدم وجود یک آبخوان مشخص میباشد. همچنین به علت قرار گرفتن معدن در محیط بیابانی آبهای موجود در منطقه دارای غلظت بالای یونهای کلر، سدیم و پتاسیم میباشند. نتایج حاصل از مدلسازی عددی حوضه اّبریز در حالت پایدار با 61 درصد همبستگی قابل قبول می باشد. ورودی آب در مدل کارگاه استخراج روباز از قسمت جنوب شرقی و خروجی آن از قسمت شمال غربی محدوده است. نتایج مدلسازی ناپایدار همبستگی بالای 94 درصد را در سال 83 و 90 درصد را در سال 93 نشان میدهد. با توجه به نتایج مدل، تغییرات سطح ایستابی برای دوره های زمانی 6 ماه، یکسال، دوسال و پنج سال آینده پیشبینی گردید. میزان تغییرات هد آب پیش بینی شده در طول دورههای زمانی متفاوت کم میباشد. وجود شکستگیها سبب نوسانات شدید در سطح ایستابی منطقه میشود که این موضوع هم از داده های واقعی و هم از طریق مدل بدست آمد.