摩天大樓的地基會不斷下沉嗎?
現代的摩天大樓,基礎往往深入地下幾十米。 只要基礎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”……人們對這樣的網絡名詞並不陌生,對房屋傾斜或者開裂這樣的質量問題也已司空見慣,甚至有大樓以每年數釐米的速度不斷下沉,這都是什麼原因造成的呢?如何判斷一個建築物有沒有這樣的安全隱患呢?
我們看到的建築物,其實只是建築物的一部分——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和地基。地基是建築物地面以下原有的岩土,是漫長地質歷史中風化、沉積等作用積累的結果。地基土一般是呈層狀的,不同土層具有不同的成分、年代、物理和力學性質,有些土層只有幾釐米厚,有些厚達十幾米。這些土層在自身重力作用下已基本成型,不會發生大的變形。但如果在地基上修建房屋,相當於給土層施加了一個額外的荷載,土層受壓之後會壓縮變形,其結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,建築物就會發生傾斜、開裂!
不過別擔心,工程師們想出了很好的解決辦法,那就是加固基礎。基礎是建築底部與地基接觸的承重結構,它的作用是把建築的上部荷載傳給地基。如果把房屋比作樹幹的話,基礎就像樹根,深深紮根在地基土層裏,保障上部結構的穩固。常見的基礎形式有樁基礎、獨立基礎、條形基礎、筏板基礎、箱形基礎等,用以適應不同結構形式的建築物。基礎可以承接上部建築物荷載,並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,可以通過調整基礎的受力面積和長度,消除不同荷載位置的不均勻沉降。
現代的摩天大樓,基礎往往深入地下幾十米。總高度632米的上海中心大廈,地下打入了近千根鑽孔灌注樁,每根樁的長度超過80米。只要基礎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。如果有些建築物的設計不合理,或者施工質量不達標,就可能發生“樓裂裂”這樣的悲劇了。
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