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就像一棵樹,要想長(zhǎng)得高長(zhǎng)得大,根基就要扎得深,否則大風(fēng)一吹就倒了。樓房越大越高,結(jié)構(gòu)的自重就越大,需要承載的活動(dòng)荷載也越多,發(fā)生偶然事故的可能性也增加了。一般地基當(dāng)然無法承載這樣的重壓,而大樓如果出現(xiàn)大幅度的沉降或變形則既不符合使用需要,也不安全。因此,必須采用各種技術(shù)來提高地基的承載能力。
事實(shí)上,不單是高樓,所有的建筑物在建造時(shí)都需要對(duì)地基進(jìn)行處理。因?yàn)樘烊坏牡鼗赡馨惩痢⒂倌唷㈦s填土等沒有多少承載力的土層,也可能因?yàn)楦鞑糠殖煞植煌休d力不同而造成不均勻沉降。只是對(duì)較小規(guī)模的建筑來說,地基的處理方法比較簡(jiǎn)單,主要可以通過減輕建筑自重、加大基礎(chǔ)底面積、加深基礎(chǔ)埋深或夯實(shí)地基土等方式來實(shí)現(xiàn)。而這樣的處理對(duì)龐大沉重的高層建筑來說就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了,打樁就是加固地基的一種主要方式。
建筑的樁基有很多種類型。從材料和施工方式來看,它們可以分成灌注樁和預(yù)制樁兩類,前者是將混凝土灌入預(yù)先在地基上挖好的孔洞內(nèi),待凝固即形成樁基,后者是直接在工廠預(yù)制好木、鋼或鋼筋混凝土的樁,到現(xiàn)場(chǎng)通過錘擊、振動(dòng)和靜力壓等機(jī)械動(dòng)力打入土內(nèi)。根據(jù)傳力方式的不同,樁又可以分成三種:全部靠樁的周邊與土之間的摩擦力來承受上面荷載的叫摩擦樁;樁尖支撐在較堅(jiān)硬的土層或巖石上,由樁尖支撐力和樁周與土層的摩擦力共同承受其上荷載的叫摩擦端承樁;全部由樁尖支承的則叫端承樁。
建筑的樁要打多少,打多深是由很多因素決定的,包括需要承受的上部重量、地基的地質(zhì)條件以及樁的類型和受力方式等。樓越高大,地基條件越差,樁基自然要打得越深越密。例如,在阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國迪拜建造的哈利法塔,為了支撐50萬噸以上的地面建筑,采用了3.7米厚的混凝土筏式基礎(chǔ),并靠194根直徑為1.5米的現(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土摩擦樁支撐。這些樁的長(zhǎng)度約43米,樁尖則深入地下達(dá)70米,相當(dāng)于地下20層高度。而上海的金茂大廈的高度雖然只及哈利法塔的一半,但因?yàn)橹糜谲浲恋貙樱瑯痘疃冗_(dá)到了驚人的83米。
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