高層建筑樁基施工對周圍建筑的影響

段展

摘要：我國經濟的迅速發展得益于改革開放的好政策，人民生活水平的提高推進了社會的進步發展，由于我們實行計劃生育政策有效的遏制了人口的增長，但是人口基數的大量增加，導致了房地產行業噴井式增長，不得已我們只能增加單位面積上的建筑設計。就這樣高層建筑應運而生，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周圍環境的影響，讓我們的讀者能夠做到對這個問題有一定的了解。

關鍵詞：高層建筑；樁基施工

城市的快速發展拉近了人與人之間的距離，由于當前社會發展的快速推進，人們對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]。高層建筑對地基的要求也開始隨著技術的成熟而不斷深入、細化。力求通過對建筑結構的精細化的仿真模擬達到與實際情況想接近的狀態，千里之行始于足下，九層之臺起于累土，從古代人對建筑的認識我們不難看出，地基對于一個建筑物的重要性。

一、樁土相互作用形變機理

樁基施工是在一個相對封閉的環境下對土地進行縱深作業的過程，由于高層建筑物的高度越高，對樁基施工的深度要求也就越高，向地下打的樁基也就越深，在對樁土進行作業是我們可以將樁土看成是一個剛體，需要先進性壓實作業，保證它后期不會發生大面積的沉降，在有必要的情況先要進行水泥灌注作業，確保了樁土的整體性。前期準備工作結束后，我們要進行取樣檢測，確保工程的質量，檢測結果出來后我們會再次進行相關評估，并開始進行打樁作業，由于前期的樁土經過了一定程度的預處理，確保了樁土的完整性，所以在進行打樁作業是我們可以看到隨著地樁的深入，相鄰土地開始出現不同程度的形變，這就是由于地樁的進入破壞了樁土的完整性，由于外力的進入導致了樁土在橫向上的受力不均勻，切應力的作用大于剪應力，讓樁土在一個平面上產生了受力差，在這個差值的影響下隨著離打樁位置越遠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，由于所在的施工區域經過了預處理的作用，所以在施工區域內看到的形變較小，幾乎可以忽略不計，但是隨著距離的越來越大，這個形變會在一定范圍內得到釋放，這是一個不可避免的過程，當然我們可以通過改進施工工藝，改善土的時效性和施工的順序，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，樁土與樁基所產生的摩擦阻力就會傳遞到樁土中，相互之間的阻力就能夠在周圍產生很大的形變[3]。

二、樁基施工對周圍環境的“振動效應”

樁基施工對周圍環境的影響分為兩個方面：一方面是“空氣振動”，也就是我們常說的“噪音”。它的影響主要是對人生理上的影響，很多時候我們的施工單位會嚴格控制施工時間，盡可能的降低施工過程對人們生產生活的影響，甚至在新聞上還經常報道因為中考、高考等大型考試期間所有施工單位停工的情況。另一方面振動則是土地振動。在進行樁基施工的過程中由于土質的不均勻性可能會導致在施工的某個瞬間會有短暫的激振。由于這個激振的存在會導致各個質點上的反應由于距離的遠近而變得不同，地層中各質點在受迫振動的影響下，會開始對外發射波段，在這個過程中體波為主導波形由深及淺的進行傳播，在到達距離地面的一定距離時面波開始成為主導。在整個受迫振動中土地中各個質點受到的正應力的應變和剪應力的應變不平衡，在這個不平衡的作用下我們的土地開始出現相應的變化。當然，土地具有一定的抗形變能力，但是這只是在一定范圍內的，當正應力的應變和剪應力的應變達到某一個值時就會打破這種平衡，這就導致在土地層本身的所能承受的應力突破某一個極限值，對于土地層本身的平衡是一種很大的破壞，會影響到在其上面所建造的建筑物的耐久性和穩定性，嚴重的情況。下甚至可能會威脅到人民的生命和財產安全。由于打樁機的工作過程所帶來的振動在土地中的傳播過程相較來說比較復雜，并沒有一定的規律可循，它關乎我們施工所用的施工設備、土地性質、巖土的結構分布等各方面的因素。另外和我們樁基的形狀和材質也有很大的關系，由于篇幅有限，就不在此一一贅述。

三、高層建筑樁基施工對周圍環境的影響范圍

在對大量數據的調查研究中我們不難發現這樣的規律：沉樁對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，密集型打樁對于土地的影響范圍比較廣，因為單位面積上的樁體數量較多，從一定程度上阻隔了振動在施工土地上的橫向傳播。但是這只是在一定范圍內的，當這個數值超過這片土地的承受范圍，這個橫波會呈現出爆發式的增長，它的范圍之廣會遠超我們的想象力。我們可以在一定距離內設立隔離帶，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。當然土地的縱向澆灌可能會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構安全。

四、小結

建筑物密集型的趨勢是房地產的必由之路，這是社會發展的必然趨勢，由于中國土地的現狀，我們應該大力發展我們的高層建筑。但是在這個過程中我們應該能夠看到的是這個行業很多的領域還處在探索階段，這與我們告訴發展的社會節奏是很不相符的，我們應該聯合起我們的相關從業人員來共同克服這一難題，共同為我們的房地產行業探索新的出路。每一位設計者都應該本著對自己和對他人負責的態度來進行相關的設計工作，不能一味的最求經濟利益的最大化。由于高層建筑樁基施工對周圍環境的影響是一個非常復雜的過程，還需要我們來共同探索制定相關的行業規范，確保在施工過程中對其他建筑的影響可以降到最低。另外我們還可以聯合各個高校對相關問題和難題進行研究，為我們以后的施工積累一些實踐經驗。這些內容只是我的個人觀點，可能和自己的學歷知識都有一定的關系，在看待這個問題上還缺乏一定的深度，如有不妥之處，還望批評指正。

參考文獻：

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

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

[3]黃永明.《樁基施工對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