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其实,那些摩天高楼不是凭空树立的,它们的基础也不浅。至于为什么建筑不往地下深处发展,是因为技术达不到,太难太费钱了呗。首先,建筑要想往地下发展,必须要有一个空间,那么势必要像开挖基坑一样挖坑。
挖坑就会带来以下3个问题
1、护坡。由于土压力的存在,挖好的基坑如果不进行支护的话,坑很快就会塌掉。而挖得越深,土压力越大,护坡就越难。这里的难不仅是支护本身困难,更多是施工困难。由于土压力情况复杂,深基坑常采用护坡桩来护坡。基坑有多深,护坡桩就得打得比基坑更深,而且必须是绕着基坑一圈都打,一个基坑起码上百根。钻孔打桩可是一个费钱而困难的事情。放两张护坡桩的图片,给大家一个直观印象。
2、降水(or止水)。地下可是有地下水的哦。地下水的存在会影响土层的承载力性质,而且非常不利于建筑施工。所以必须先降水或止水才行。所谓降水就是,比如我准备建一个地下100米的建筑,那么怎么说基坑得挖100米吧,那么就必须把地下水水位降至地下100以下。一般来说,地下水水位最多也就十来米,要降到地下100米估计附近的房子早就沉降塌陷了。而且,现在一般施工都不许降水(北京是这样的,不准抽地下水),做止水帷幕,就是用隔水材料把基坑四周地下水和基坑隔开,地下100米的止水帷幕,技术难度够呛。
3、开挖。其实这是最基本的一点。不谈护坡和降水,就说到底能不能挖那么深。大多数地表的填土层、粘土层是挺好挖的,砂石层、卵砾层也凑合(其实也挺不好挖),要是挖到了基岩,再想大规模往下开挖可就困难了。蓝翔毕业,挖掘机学得再好也很难。
所以,不是不想往下,是往得更下的技术还不成熟。
补充说明:以上主要考虑的是垂直开挖的民用或公共建筑的情况。
有朋友想到了钻井钻探,这还是可以打很深的。石油钻井的设备本身比较牛逼,设计孔深都有几千米。中国大陆科探用的就是石油钻机。好的的立轴钻机用来做科研钻探,配上金刚石钻头打上几百米应该也没问题。不过,用钻机来打孔做基坑就好比用牙签在一个大蛋糕上戳洞吧,太不现实了。
另外,南非的TauTona Mine金矿(如图)
显然,它的边坡不是垂直下挖的,而是有一定坡度。这在我们带着规范的镣铐打地基的艺术家(才不是搬砖屌!)那叫放坡。放坡的好处就是利用土体自重的分力平衡掉边坡的土压力。这样就基本不用做其他复杂而困难的护坡措施。不过捏,缺点是显而易见的,占地面积太大了!用这种方法在市区搞超深地下建筑实在是太奢侈了。当然,挖金子的就另当别论了。╮(╯▽╰)╭
来自: 施工技术专栏 > 《杂侃天下》
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