الأساس يشكل الهيكل السفلي الذي ينقل الأحمال من المباني إلى تحت الأرض ، ويعمل كربط حاسم بين البنايات العليا والتربة.إنه يتحمل القوى الداخلية الناتجة عن تفاعل أحمال الهيكل العلوي وقوى رد الفعل تحت الهيكلوعلى العكس من ذلك، فإن قوى التفاعل في قاعدة الأساس تعمل كحملات على التربة، مما يؤدي إلى التوتر والتشوه. يشير التربة إلى المساحة المحدودة التي تدعم أساس المبنى.عندما لا تستطيع قدرة التربة على تحمل الأحمال المنقولة من البنايات العليا، معالجة الأساس أو حلول أساس الكومة تكون ضرورية لتلبية متطلبات تحمل الحمل. تؤثر فعالية معالجة تحت التربة بشكل مباشر على جودة المشروع،و الجدول الزمنيتتضمن طرق معالجة التربة السفلية الشائعة: البطانة البديلة، والتحميل المسبق، والتربة السفلية المدمجة، والتربة المركبة، وتعزيز القمع. يركز هذا النقاش على التربة السفلية المركبة CFA،تقنية شائعة في تطبيقات التربة المركبة.

كومة CFA الأساسات المركبة تستخدم على نطاق واسع في مشاريع البناء ومعالجة الأساسات بسبب البناء البسيط والفعالية من حيث التكلفة والقدرة القوية على التكيف.خاصة في المباني السكنية متعددة الطوابقفي مرحلة التصميم ، عادة ما تكون هناك حاجة إلى تعديلات وتحسينات شاملة للمعلمات الرئيسية مثل طول الكومة ، والقطر ،والمسافة لتلبية متطلبات متعددة بما في ذلك القدرة على تحمل الأساسفي حين أن تدابير مثل زيادة طول الكومة، وتوسيع قطر الكومة، أو تقليل المسافة يمكن أن تعزز بفعالية القدرة على تحمل،تجربة الهندسة العملية تظهر أن استراتيجيات تعديل المعلمات المختلفة غالبا ما يكون لها تأثيرات مختلفة بشكل كبير على تكاليف المشروع، جداول زمنية للبناء، والجدوى. لذلك، التحليل والتقييم التفصيلي على أساس الظروف الفعلية أمر ضروري.

Ⅰطول الكومة

الاعتبار الرئيسي لتحديد طول العجلة في السعة تحمل. عادة، يجب تحديد طول العجلة عن طريق دمج متطلبات التصميم، والقدرة على تحمل،والقدرة الطبيعية على تحمل الطبقة الأساسيةباستخدام قطر القاعدة من 400 مليمتر ومسافة من 3-5 مرات قطر القاعدة، جنبا إلى جنب مع مخططات العمود الجيوتيكانيكي، يمكن تحديد طبقة محملة مواتية نسبيا.بمجرد تأكيد الطبقة المحملة في نهاية الكومة، طول الكومة في الأساس نهائي.

·وينبغي أيضا تحديد طول الكومة عن طريق التحكم في الاستقرار، وخاصة بالنسبة للطبقات ذات الطبقة العليا الصلبة والطبقة السفلية الناعمة أو الطبقة الوسطية الناعمة السميكة.مساهمة التربة بين أكوام كبيرة، وقد يلبي طول الكومة الأقصر متطلبات القدرة على تحمل. ومع ذلك ، نظرًا لجودة التربة في الطبقة الأساسية ضعيفة ،يجب أن لا يتم تحديد طول الكومة فقط من خلال القدرة على تحمل، ولكن يجب أن تخترق طبقة التربة الناعمة إلى طبقة التربة الأفضل أو يجب أن يستوفي طول الكومة متطلبات التحكم.

·عند تحديد طول الكومة، يجب مراعاة الحد الأقصى لعمق حفرة آلات البناء وظروف التشغيل.يمكن أن تصل الحفرة المدارية الطويلة المنتجة محلياً إلى عمق حفر أقصاه 40 متر، ولكن معظم النماذج الموجودة في السوق هي النماذج ذات العمق أقل من 30 مترًا.المعدات الكبيرة تؤدي إلى ارتفاع تكاليف البناء لكل متر مربع.

Ⅱ. بالقطر

يجب أن ينظر في اختيار قطر الكومة إلى تقنيات البناء، والمسافة، ونسبة الطول إلى القطر، وكفاءة استخدام المواد.400mm و 500mm قطر الكومة هي الأكثر اقتصاديةإذا ظلت نسبة الطول إلى القطر مرتفعة بشكل مفرط أو كان الفاصل كثيفًا جدًا مع أعمدة قطرها 400 ملم ، فيجب النظر في زيادة القطر.

الفاصل بين الكومات

يجب تحديد المسافة بين الطوابق من خلال النظر في طول الطوابق والقطر ومتطلبات القدرة على تحمل الطوابق وطرق تخطيط الطوابق.داخل النطاق الموصى به من 3 إلى 5 مرات قطر الكومة، فمن الأفضل أن يكون الفاصل أكبر. زيادة نسبة طول الكومة لتقليل الفاصل أكثر فائدة لمراقبة التسوية.

من وجهة نظر البناء ، يقلل زيادة طول العمود من العدد المطلوب من العمود ، وبالتالي يقلل من تواتر إعادة وضع المعدات ويزيد من الكفاءة العامة.الفراغ الأوسع بين الركائز يقلل أيضًا من تأثيرات تحريك التربة واحتمال هجرة الثقوبعندما تمدد طول الكومة تسمح نهاية الكومة للوصول إلى طبقات التربة العليا‬‬حيث توجد قدرة تحمل أعلى ووحدة ضغط أعلى ، وحيث يمكن أن تمارس أكوام CFA مقاومة نهاية أفضل‬‬هذا النهج يعطي فوائد تقنية واقتصادية أكبر بكثير مقارنة بتقليل المسافة بين الكوم.يجب استخدام أقصى طول مسموح به في عمق الحفر للمعداتمع زيادة المسافة بين الركائز.

IV. تحليل الحالة

يحتوي هذا المبنى التجاري على ستة طوابق فوق الأرض ومستوى قبو واحد، تم بناؤه مع هيكل إطار.مكملاً بالأساسات المركبة من CFA للمعالجة المحليةالقيمة القياسية للحمل الرأسي الإجمالي هي 6000 kN. تتكون طبقة الوعاء في الأساس من الرمال الدقيقة ذات الكثافة المتوسطة ، بقدرة تحمل طبيعية تبلغ 160 كيلوبايت.طبقة رملية ضخمة بعمق 13 متر، تظهر القدرة على تحمل عالية وحدة الضغط، مما يجعلها خيار مثالي لدعم نهاية كومة.

يتم تعيين قطر الكومة CFA في 400 ملم. نظرا للطبقة المحمولة المواتية والسميكة نسبيا في نهاية الكومة، والتي تسمح لمرونة أكبر في طول الكومة،تم اعتماد نهج تصميم يجمع بين الفاصل الثابت مع حساب عكسي لطول الكومةتم تنفيذ مخططين للتفاصيل: 4d و 3d التفاصيل ، مع مقارنات فنية واقتصادية شاملة تم إجراؤها جنبا إلى جنب مع تحليل الأساس المستقل.وفقًا لمبدأ معدل استبدال العجلات الموحد في إطار الأساس، تم تعيين المسافة بين حواف الكومة بشكل موحد في نصف المسافة بين الكومة. وبالتالي فإن أبعاد الأساس لخطط 4d هي 4.8m×4.8m، في حين أن تلك للمخطط 3d هي 3.6m×3.6m كما هو موضح في الشكل أدناه

الخيار 1 (الشكل الأيسر): 4d المسافة بين الكومة، طول الكومة 13.5m

الخيار 2 (على اليمين): الفاصل بين الكومات ثلاثي الأبعاد مع طول الكوم 16.0m

يجب أن تكون القيم المميزة للقدرة على تحمل المحاسبة بناءً على القوة العمودية والبنية الأساسية الناتجة لا تقل عن 265 kPa و 460 kPa على التوالي.بناءً على القيم المميزة للقدرة المحملة المطلوبة ومسافة الكومة، يجب أن تكون القيم المميزة للقدرة المحملة للعمود الواحد أقل من 685 كيلون و 835 كيلون على التوالي. يجب أن تستوفي جميع درجات قوة الخرسانة متطلبات C30.أطوال العجلات المستمدة من القيم المميزة للقدرة المحملة للعجلة الواحدة هي 13.5 م و 16.0 م على التوالي. كل من أطوال الكومة تخترق الطبقة الرملية الخام ، مع أطوال اختراق 1.65 م و 4.15 م ، على التوالي.

كلا النظامين يمكن أن تلبي متطلبات القدرة على تحمل، ولكن هناك فرق كبير في التأثير الفني والاقتصادي الشامل.

من الناحية التقنية، فإن كومة 16 متراً تخترق طبقة الرمل الخام على مسافة أطول، مما يضمن قدرة تحمل أكبر.الطوابق الطويلة تفوق الطوابق القصيرةمن الناحية الاقتصادية، في حين أن إجمالي استهلاك الخرسانة للعمود 16 متر يزيد، فإن استخدام الخرسانة للأساسات المستقلة ينخفض بشكل كبير.يمكن أن يقلل استهلاك الخرسانة المشترك للأسطوانات والأساسات بنسبة 11.3m³وبالإضافة إلى ذلك ، بسبب أبعاد الأساس الأصغر وأذرع الرافعة الأقصر ، يتم تقليل التعزيز بشكل كبير على الرغم من زيادة ضغط القاعدة.مع نفس ارتفاع الأساس، يمكن تقليل عدد قضبان الصلب من 32 قضبة من 22 مم (825 كجم) إلى 21 قضبة من 22 ملم (406.1 كجم) ، وتحقيق تخفيض أكثر من 50 ٪.

وبالتالي، في ظل حالة الحمل الثابت أسفل العمود،خطة زيادة طول الكومة وتقليل حجم مستوى الأساس لها ميزة اقتصادية واضحة من تخفيض طول الكومة وزيادة حجم مستوى الأساس.

V. ملخص

وضع الكومة كومة CFA الأساسات المركبة عادة ما تقتصر على منطقة إلقاء الأساس.والمسافة لا تؤثر بشكل مباشر فقط على القدرة الشاملة على تحمل الحمل وخصائص التشوه ولكن أيضا تؤثر بشكل كبير على تكاليف المشروع، مدة البناء، وكفاءة التنظيم. لذلك، قبل الانتهاء من خطة تخطيط كومة ونوع الأساس،يجب إجراء تحليل فني اقتصادي شامل متعدد المعايير والسيناريوهات- يجب أن يأخذ هذا التحليل في الاعتبار الظروف الجيولوجية الخاصة، والمتطلبات الهيكلية،وموارد البناء للمشروع لاختيار الحل الأمثل الذي يوفر أفضل الفوائد الاقتصادية، والمنطقية التقنية، والملاءمة لظروف تنفيذ المشروع.