摩天大樓的地基會不斷下沉嗎?
云英
現(xiàn)代的摩天大樓,基礎(chǔ)往往深入地下幾十米。 只要基礎(chǔ)能有效傳遞和分散大樓荷載,就算在上海這樣的軟土地基上,也能夠大大降低地基土層的沉降量,消除不均勻沉降,使大樓能夠堅固屹立,巋然不動。
“樓脆脆”、“樓歪歪”、“樓裂裂”……人們對這樣的網(wǎng)絡(luò)名詞并不陌生,對房屋傾斜或者開裂這樣的質(zhì)量問題也已司空見慣,甚至有大樓以每年數(shù)厘米的速度不斷下沉,這都是什么原因造成的呢?如何判斷一個建筑物有沒有這樣的安全隱患呢?
我們看到的建筑物,其實只是建筑物的一部分——地面以上的部分。真正支撐整個大樓的,是我們看不見的基礎(chǔ)和地基。地基是建筑物地面以下原有的巖土,是漫長地質(zhì)歷史中風(fēng)化、沉積等作用積累的結(jié)果。地基土一般是呈層狀的,不同土層具有不同的成分、年代、物理和力學(xué)性質(zhì),有些土層只有幾厘米厚,有些厚達(dá)十幾米。這些土層在自身重力作用下已基本成型,不會發(fā)生大的變形。但如果在地基上修建房屋,相當(dāng)于給土層施加了一個額外的荷載,土層受壓之后會壓縮變形,其結(jié)果就是地面開始下沉。如果不同位置的下沉速度和沉降量不一樣,建筑物就會發(fā)生傾斜、開裂!
不過別擔(dān)心,工程師們想出了很好的解決辦法,那就是加固基礎(chǔ)?;A(chǔ)是建筑底部與地基接觸的承重結(jié)構(gòu),它的作用是把建筑的上部荷載傳給地基。如果把房屋比作樹干的話,基礎(chǔ)就像樹根,深深扎根在地基土層里,保障上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。常見的基礎(chǔ)形式有樁基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)等,用以適應(yīng)不同結(jié)構(gòu)形式的建筑物?;A(chǔ)可以承接上部建筑物荷載,并傳遞到地基深處的堅硬土層。堅硬土層的承載能力高,不易變形,同時,可以通過調(diào)整基礎(chǔ)的受力面積和長度,消除不同荷載位置的不均勻沉降。
現(xiàn)代的摩天大樓,基礎(chǔ)往往深入地下幾十米。總高度632米的上海中心大廈,地下打入了近千根鉆孔灌注樁,每根樁的長度超過80米。只要基礎(chǔ)能有效傳遞和分散大樓荷載,就算在上海這樣的軟土地基上,也能夠大大降低地基土層的沉降量,消除不均勻沉降,使大樓能夠堅固屹立,巋然不動。如果有些建筑物的設(shè)計不合理,或者施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),就可能發(fā)生“樓裂裂”這樣的悲劇了。