高層建筑樁基施工對(duì)周圍建筑的影響

段展

摘要：我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展得益于改革開放的好政策，人民生活水平的提高推進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展，由于我們實(shí)行計(jì)劃生育政策有效的遏制了人口的增長，但是人口基數(shù)的大量增加，導(dǎo)致了房地產(chǎn)行業(yè)噴井式增長，不得已我們只能增加單位面積上的建筑設(shè)計(jì)。就這樣高層建筑應(yīng)運(yùn)而生，我們可以看到的是由于高層建筑的大面積推廣，高層建筑之間的距離開始越來越近[1]。我們希望通過這篇文章來闡述高層建筑樁基施工對(duì)周圍環(huán)境的影響，讓我們的讀者能夠做到對(duì)這個(gè)問題有一定的了解。

關(guān)鍵詞：高層建筑；樁基施工

城市的快速發(fā)展拉近了人與人之間的距離，由于當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的快速推進(jìn)，人們對(duì)距離的要求開始近乎苛刻，這就催生了高層建筑。首先需要明確的是什么是高層建筑？高層建筑就是指樓房高度超過27m的住宅建筑和樓房高度超過24.6m的非單層倉庫、廠房和其他民用建筑[2]。高層建筑對(duì)地基的要求也開始隨著技術(shù)的成熟而不斷深入、細(xì)化。力求通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的精細(xì)化的仿真模擬達(dá)到與實(shí)際情況想接近的狀態(tài)，千里之行始于足下，九層之臺(tái)起于累土，從古代人對(duì)建筑的認(rèn)識(shí)我們不難看出，地基對(duì)于一個(gè)建筑物的重要性。

一、樁土相互作用形變機(jī)理

樁基施工是在一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境下對(duì)土地進(jìn)行縱深作業(yè)的過程，由于高層建筑物的高度越高，對(duì)樁基施工的深度要求也就越高，向地下打的樁基也就越深，在對(duì)樁土進(jìn)行作業(yè)是我們可以將樁土看成是一個(gè)剛體，需要先進(jìn)性壓實(shí)作業(yè)，保證它后期不會(huì)發(fā)生大面積的沉降，在有必要的情況先要進(jìn)行水泥灌注作業(yè)，確保了樁土的整體性。前期準(zhǔn)備工作結(jié)束后，我們要進(jìn)行取樣檢測，確保工程的質(zhì)量，檢測結(jié)果出來后我們會(huì)再次進(jìn)行相關(guān)評(píng)估，并開始進(jìn)行打樁作業(yè)，由于前期的樁土經(jīng)過了一定程度的預(yù)處理，確保了樁土的完整性，所以在進(jìn)行打樁作業(yè)是我們可以看到隨著地樁的深入，相鄰?fù)恋亻_始出現(xiàn)不同程度的形變，這就是由于地樁的進(jìn)入破壞了樁土的完整性，由于外力的進(jìn)入導(dǎo)致了樁土在橫向上的受力不均勻，切應(yīng)力的作用大于剪應(yīng)力，讓樁土在一個(gè)平面上產(chǎn)生了受力差，在這個(gè)差值的影響下隨著離打樁位置越遠(yuǎn)的距離形變量也就越大，這也就造成了周圍土地的形變加劇，由于所在的施工區(qū)域經(jīng)過了預(yù)處理的作用，所以在施工區(qū)域內(nèi)看到的形變較小，幾乎可以忽略不計(jì)，但是隨著距離的越來越大，這個(gè)形變會(huì)在一定范圍內(nèi)得到釋放，這是一個(gè)不可避免的過程，當(dāng)然我們可以通過改進(jìn)施工工藝，改善土的時(shí)效性和施工的順序，能夠一定程度的減小這種形變所帶來的危害。由于樁基是通過軸向受力將樁基通過軸向上沖力將樁基打入到樁土中，樁土與樁基所產(chǎn)生的摩擦阻力就會(huì)傳遞到樁土中，相互之間的阻力就能夠在周圍產(chǎn)生很大的形變[3]。

二、樁基施工對(duì)周圍環(huán)境的“振動(dòng)效應(yīng)”

樁基施工對(duì)周圍環(huán)境的影響分為兩個(gè)方面：一方面是“空氣振動(dòng)”，也就是我們常說的“噪音”。它的影響主要是對(duì)人生理上的影響，很多時(shí)候我們的施工單位會(huì)嚴(yán)格控制施工時(shí)間，盡可能的降低施工過程對(duì)人們生產(chǎn)生活的影響，甚至在新聞上還經(jīng)常報(bào)道因?yàn)橹锌肌⒏呖嫉却笮涂荚嚻陂g所有施工單位停工的情況。另一方面振動(dòng)則是土地振動(dòng)。在進(jìn)行樁基施工的過程中由于土質(zhì)的不均勻性可能會(huì)導(dǎo)致在施工的某個(gè)瞬間會(huì)有短暫的激振。由于這個(gè)激振的存在會(huì)導(dǎo)致各個(gè)質(zhì)點(diǎn)上的反應(yīng)由于距離的遠(yuǎn)近而變得不同，地層中各質(zhì)點(diǎn)在受迫振動(dòng)的影響下，會(huì)開始對(duì)外發(fā)射波段，在這個(gè)過程中體波為主導(dǎo)波形由深及淺的進(jìn)行傳播，在到達(dá)距離地面的一定距離時(shí)面波開始成為主導(dǎo)。在整個(gè)受迫振動(dòng)中土地中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到的正應(yīng)力的應(yīng)變和剪應(yīng)力的應(yīng)變不平衡，在這個(gè)不平衡的作用下我們的土地開始出現(xiàn)相應(yīng)的變化。當(dāng)然，土地具有一定的抗形變能力，但是這只是在一定范圍內(nèi)的，當(dāng)正應(yīng)力的應(yīng)變和剪應(yīng)力的應(yīng)變達(dá)到某一個(gè)值時(shí)就會(huì)打破這種平衡，這就導(dǎo)致在土地層本身的所能承受的應(yīng)力突破某一個(gè)極限值，對(duì)于土地層本身的平衡是一種很大的破壞，會(huì)影響到在其上面所建造的建筑物的耐久性和穩(wěn)定性，嚴(yán)重的情況。下甚至可能會(huì)威脅到人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。由于打樁機(jī)的工作過程所帶來的振動(dòng)在土地中的傳播過程相較來說比較復(fù)雜，并沒有一定的規(guī)律可循，它關(guān)乎我們施工所用的施工設(shè)備、土地性質(zhì)、巖土的結(jié)構(gòu)分布等各方面的因素。另外和我們樁基的形狀和材質(zhì)也有很大的關(guān)系，由于篇幅有限，就不在此一一贅述。

三、高層建筑樁基施工對(duì)周圍環(huán)境的影響范圍

在對(duì)大量數(shù)據(jù)的調(diào)查研究中我們不難發(fā)現(xiàn)這樣的規(guī)律：沉樁對(duì)建筑物的影響很大程度取決于周圍土壤的組成。一般情況下，密集型打樁對(duì)于土地的影響范圍比較廣，因?yàn)閱挝幻娣e上的樁體數(shù)量較多，從一定程度上阻隔了振動(dòng)在施工土地上的橫向傳播。但是這只是在一定范圍內(nèi)的，當(dāng)這個(gè)數(shù)值超過這片土地的承受范圍，這個(gè)橫波會(huì)呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長，它的范圍之廣會(huì)遠(yuǎn)超我們的想象力。我們可以在一定距離內(nèi)設(shè)立隔離帶，通過水泥澆灌可以一定程度的限制這種橫波的傳播速度，有利于樁土的壓實(shí)。當(dāng)然土地的縱向澆灌可能會(huì)增加施工的成本所以我們需要綜合考慮采用合適的施工方式，確保我們臨近建筑物的結(jié)構(gòu)安全。

四、小結(jié)

建筑物密集型的趨勢是房地產(chǎn)的必由之路，這是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢，由于中國土地的現(xiàn)狀，我們應(yīng)該大力發(fā)展我們的高層建筑。但是在這個(gè)過程中我們應(yīng)該能夠看到的是這個(gè)行業(yè)很多的領(lǐng)域還處在探索階段，這與我們告訴發(fā)展的社會(huì)節(jié)奏是很不相符的，我們應(yīng)該聯(lián)合起我們的相關(guān)從業(yè)人員來共同克服這一難題，共同為我們的房地產(chǎn)行業(yè)探索新的出路。每一位設(shè)計(jì)者都應(yīng)該本著對(duì)自己和對(duì)他人負(fù)責(zé)的態(tài)度來進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)工作，不能一味的最求經(jīng)濟(jì)利益的最大化。由于高層建筑樁基施工對(duì)周圍環(huán)境的影響是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，還需要我們來共同探索制定相關(guān)的行業(yè)規(guī)范，確保在施工過程中對(duì)其他建筑的影響可以降到最低。另外我們還可以聯(lián)合各個(gè)高校對(duì)相關(guān)問題和難題進(jìn)行研究，為我們以后的施工積累一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這些內(nèi)容只是我的個(gè)人觀點(diǎn)，可能和自己的學(xué)歷知識(shí)都有一定的關(guān)系，在看待這個(gè)問題上還缺乏一定的深度，如有不妥之處，還望批評(píng)指正。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂國仁，張群，牛奔，高全亭，武照收等.《高層建筑樁基施工對(duì)鄰近建筑物的影響》[M]山東大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版）；2017年第47卷第1期

[2]楊振宇，高翊軒.《高層建筑基礎(chǔ)施工對(duì)相鄰建筑物的影響》[M]技術(shù)與市場；2017第24卷第5期

[3]黃永明.《樁基施工對(duì)臨近建筑物的影響解析》[M]；建筑·建材·裝飾；2014年第15卷第2期