每年超過0.3釐米的下沉?我們的房子怎麼辦?_風聞
差评XPIN-差评官方账号-用知识和观点Debug the world!48分钟前
除了西湖醋魚,杭州還有哪些地方特色呢?

作為一個杭州人,差評君會自嘲地説:還有沉降東站!
杭州的東站建設於 1992 年,**在 2008 年改擴建後一度是亞洲最大的火車站。**但近年來火車站站台沉降卻愈發嚴重,有些地方列車車門和站台相差居然達到三十多釐米。

此外還有北京的火車西站、同濟大學的南樓都被人發現,有很明顯的沉降。上海的中蘇友誼大廈,沉降量甚至達到了 1.9 米!
這些沉降現象,都是怎麼回事?難道建築的沉降發生了,咱們就沒辦法去修復它嗎?
大家好,之前的視頻怎麼和大家聊過如何建造大樓、如何拆除大樓,那今天咱們來聊一聊,建築要是發生了沉降,該怎麼辦?

沉降是怎麼發生的如果我們將時間拉長,就會發現,即便是不朽的山嶽,也會在時間的作用下,如同流水那樣變換着形態。
在重力的作用下,建築物下方的土壤,無法避免得會被逐漸壓縮,建築也隨之下沉。

別説是單一的建築了,整座城市都會在時間中緩慢地下沉。
數據顯示,中國 45% 的中大型城市,每年平均沉降幅度超過 0.3 釐米。
沉降總是持續而緩慢地發生着,對於現在的人類來説,其實沒有一個特別好的解決方式,我們只能在一定程度上去控制它。
如何儘可能避免沉降****在國標 5007-2011 這份文件裏,詳細規定了我國建築物沉降的允許標準。
一個建築的允許沉降範圍,會受到土壤條件、建築類型、建築高度以及重量的影響。

國標中,有一整套非常細緻而複雜的方案去計算它。
通常來講,我們常見的單層排架結構建築允許的總沉降量不超過 200mm。而高聳結構,允許的沉降量比較大,但通常也不會超過 400mm。
如果沉降是緩慢而且均勻地整體下沉,那這個影響,其實不是很大。我們比較害怕的,是出現不規則沉降,表現為建築歪斜、坍塌等。

而對於不均勻沉降差所導致的建築形變等問題,這份國標文件同樣給出標準:
通常應控制在 0.5% 以下。
如何拯救沉降的建築物但是總是會有一些建築物,會因為一些原因發生遠超預期的大幅度沉降。
比如咱們之前提到,如果放在軟土層上,土地原本就鬆軟,沉降幅度就會尤其明顯。
杭州的沉降東,就是一個很明顯的例子。因為東站正位於錢塘江下游的沖積平原上,**地勢低平,受水文、地理和氣候影響,**這裏沉積有大量的粘土、粉砂和砂層,土地鬆軟得就像是一塊豆腐,因而很容易發生沉降。

此外,城市超采地下水,導致地下水位巨大變化,形成地下空腔,也是常見的沉降發生原因。

城市開展地下空間建設的時候,施工對土壤的擾動,也可能會導致周圍建築的沉降。
當沉降真的發生了,我們該怎麼辦呢?
怎麼拯救其實也很簡單。
施工團隊會評估建築的沉降情況,然後通過基礎加固、地基處理、結構修復三管齊下的方式來改善建築的沉降問題,配合後續的沉降監測,確保建築的沉降回到一個可以被人接受的程度。

均勻沉降 - 中蘇友好大廈 一般來説,均勻沉降,不太會影響建築的正常使用,比如杭州的東站。
當然,一些差友可能會説,沉降東站去過的人都知道,是站台兩邊沉降,中間不沉,這站台都斜了,為什麼是均勻沉降呢?
因為實際上咱們從照片上就能看出,這個地方其實設置了很明顯的沉降縫,將整個站台切割成了一段段的,兩端沉降下去的部分,其實倒還蠻均勻的。

但……也有例外。
上世紀五十年代,中蘇友好大廈在上海落成,也就是我們今日的上海展覽中心。

當時中國建築師寫的《 向蘇聯專家學習的體會 》裏提到過一個趣聞:
因為上海是軟土地基,所以造高樓一般都得打樁,但蘇聯專家認為只要讓建築均勻地沉降就行,所以中蘇友好大廈沒有打一根樁,而是用鋼筋混凝土在底部澆出了一個 “ 箱形基礎 ”,再在上面蓋樓。
然後,好消息是:的確算是均勻沉降。
壞消息是:沉降得有點兒太快了……

從 1955 年到 1957 年,中蘇友好大廈沉降了約 1.46 米,大廈內多處開裂。
所幸,1957 年,專家們通過對這棟建築的地基土分析發現,雖然説地基土為高壓縮性的淤泥質土,但是在這三年內的沉降,已經將展覽館下面的土給壓得很結實了,土內的孔隙減少,孔隙中的水和空氣也逐漸被壓出,地基的承受力,是沒問題的。
這也算是負負得正、誤打誤撞了吧。( 蘇聯專家:我都説了沒問題. jpg )
因此,在對大廈進行了一番修補之後,這棟建築仍然能繼續投入使用,直到今天,它都作為一個歷史的見證者,屹立在上海。
中蘇友好大廈,萬幸的在於,它的沉降還算比較均勻。如果是不均勻沉降,那就很麻煩了。
不均勻沉降 - 比薩斜塔 我們熟悉的比薩斜塔,就是一個不均勻沉降的典型案例。
放在現代,不均勻沉降的案例,也時有發生。把傾斜的建築扶正,這個工程,就被叫做建築物糾偏。
這個就比一般的沉降要麻煩許多。比如,在發生沉降的時候,工程上一般會通過灌漿等方法加固地基,但對於已經發生歪斜的建築,如果貿然加固地基,反而可能導致施工過程中沉降加速。
在上世紀 30 年代,當時的意大利政府為了修復斜塔,在塔基下一口氣灌入 80 噸水泥,結果就反而導致了斜塔的進一步傾斜。
一般來説,建築的糾偏,首先第一步就是把建築物扶正,讓它回到 “ 均勻沉降 ” 的狀態。
1990 年,意大利政府為了挽救比薩斜塔,暫時向公眾關閉了這座塔樓。
在嘗試了大量不同的方法,並測得詳實數據之後,1999 年,施工團隊開始用挖掘取土的方法進行糾偏。他們在塔基下方取土,讓西北側的土壤變得鬆軟。這樣一來,斜塔自然會朝着西北方向逐漸回落。

這種取土之法卓有成效,塔身於是逐漸回正。**到了 2001 年,**比薩斜塔已經累計回正了 43.1 釐米。
當然,由於比薩斜塔早已經成為意大利知名的地標性建築,所以建築團隊也沒有將它徹底扶正,只是讓比薩斜塔的傾斜程度回到了一個安全範圍。
隨後,再加固塔基,並用儀器即時監控沉降,確保如今的比薩斜塔處於一個 “ 健康 ” 的狀態。
當然,無論怎麼樣,並不是所有的建築物,在發生沉降後都有的救。。。。
著名負面案例 - 舊金山千禧大廈

這是舊金山的千禧大廈。58 層,高 197 米,曾是舊金山最高的住宅樓,因其前衞大膽的設計而多次獲獎。這座大廈當年一開盤就迅速售罄,**內部的公寓平均售價高達兩百萬美元。**然而,在施工完成之前,工程師就已經發現這座大樓,開始緩慢下沉並且發生傾斜。
原因很簡單。
舊金山的土壤比較脆弱,無法承受過高的重量,所以,施工團隊在建築地基下方,打下了 950 根深入地下 13 至 17 米的混凝土樁用於支撐大廈。
但是,施工團隊忽略了一點,在舊金山這個地方,沙質底地層的更下方,還有一層厚實而且柔軟的沉積海灣泥。
而在千禧大廈自身的重量,以及周圍和大廈同時期建設的其他施工工程影響下,這些海灣淤泥就像是一塊橡皮泥似的被壓扁了。

然後就導致,大樓以遠超預期的速度開始沉降,而且這種沉降還不均勻,西北方向的沉降幅度遙遙領先,致使大樓開始傾斜。
到了 2018 年的時候,千禧大廈已經朝着西北方向,傾斜了超過 40 釐米,變成了肉眼可見的 “ 歪樓 ”。
即便如此,專家仍然試圖用一系列數據和報告來向大家證明:這種沉降和傾斜是安全的,沒問題,完全可以住人!
但是大廈的住户紛紛表示**:NoNoNo !**我雖然不太懂科學,但我太懂你們這幫資本家的那張破嘴了!要住你們住,我才不幹!
所以很快就有人向千禧大廈的開發商提起了訴訟,就一個要求:

舊金山千禧大廈的扶正失敗 退錢是不可能的,不規則沉降既然已經發生,那接下來就只好想辦法扶正了。
為了挽救大樓,施工團隊想的第一個辦法是:加深基樁,把原本的基樁延長個五十多米,一口氣直接穿過淤泥層,打入更深處的岩層上。
但隨後大家算了一筆賬,發現不太行,加長原有的基樁實在太費錢了,甚至還不如直接重建一座大廈。
但就這麼放棄肯定也不行。於是工程團體很快就想出了另一個更具可行性的方案。
整個計劃大致可以分為三步走。
第一步,是在大樓沉降最嚴重的西、北兩面,打下 52 根新的增強樁。這些增強樁將長達七十多米,直接釘入基岩當中。與此同時,還要通過注漿加固法,固化大廈下方原本的基礎。

第二步,是用一塊外延伸板將大樓底板和這些增強樁連接起來,以分攤大樓承受的壓力。
這塊外延板可以在增強樁上,上下自由活動。

所以,第三步,就是用液壓裝置,將整個大樓底板緩慢地抬升起來,以扶正大樓。

想法雖然很好,但實際上……
從 2021 年 5 月,施工開始的那一刻起,大廈西側的沉降速率就開始迅猛上升。等 24 根西側鋼管施工完畢之後,大廈的沉降量增加了相當於此前一年的量,大廈的沉降肉眼可見地進一步增大。
等到 2021 年 8 月 22 日,整個工程被緊急叫停的時候,大樓已經變成舊金山斜塔了。
總的來説從上述的如許多案例中,我們不難看出,其實人們修復各種沉降問題的方法,雖説細節上存在差異,但整體思路是相似。
就是對建築原有的基礎進行補強,然後該扶正就扶正,該修復就修復。
但是,從根本上看,解決沉降問題的真正關鍵不在於事後修復,而在於提前避免問題。
歷史上無數的案例,包括最近發生的事故,都提醒我們,工程安全,是不可逾越的紅線。
這就要求我們從一開始就做好準備,先進行詳細而全面的地質勘探,充分考慮到土壤結構、承載力、含水率等因素,接着,再因地制宜地去設計施工方案。

正所謂,善戰者無赫赫之功。任何的修補與加固都無法替代最初的精心策劃和精確施工,而這一份細緻和遠見,才是讓我們的建築能在歲月流轉中,依舊穩固如初的真正保障。
圖片、資料來源:
地下水超採導致西安千年大雁 塔傾斜
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