高层建筑桩基施工对周围建筑的影响

段展

摘要：我国经济的迅速发展得益于改革开放的好政策，人民生活水平的提高推进了社会的进步发展，由于我们实行计划生育政策有效的遏制了人口的增长，但是人口基数的大量增加，导致了房地产行业喷井式增长，不得已我们只能增加单位面积上的建筑设计。就这样高层建筑应运而生，我们可以看到的是由于高层建筑的大面积推广，高层建筑之间的距离开始越来越近[1]。我们希望通过这篇文章来阐述高层建筑桩基施工对周围环境的影响，让我们的读者能够做到对这个问题有一定的了解。

关键词：高层建筑；桩基施工

城市的快速发展拉近了人与人之间的距离，由于当前社会发展的快速推进，人们对距离的要求开始近乎苛刻，这就催生了高层建筑。首先需要明确的是什么是高层建筑？高层建筑就是指楼房高度超过27m的住宅建筑和楼房高度超过24.6m的非单层仓库、厂房和其他民用建筑[2]。高层建筑对地基的要求也开始随着技术的成熟而不断深入、细化。力求通过对建筑结构的精细化的仿真模拟达到与实际情况想接近的状态，千里之行始于足下，九层之台起于累土，从古代人对建筑的认识我们不难看出，地基对于一个建筑物的重要性。

一、桩土相互作用形变机理

桩基施工是在一个相对封闭的环境下对土地进行纵深作业的过程，由于高层建筑物的高度越高，对桩基施工的深度要求也就越高，向地下打的桩基也就越深，在对桩土进行作业是我们可以将桩土看成是一个刚体，需要先进性压实作业，保证它后期不会发生大面积的沉降，在有必要的情况先要进行水泥灌注作业，确保了桩土的整体性。前期准备工作结束后，我们要进行取样检测，确保工程的质量，检测结果出来后我们会再次进行相关评估，并开始进行打桩作业，由于前期的桩土经过了一定程度的预处理，确保了桩土的完整性，所以在进行打桩作业是我们可以看到随着地桩的深入，相邻土地开始出现不同程度的形变，这就是由于地桩的进入破坏了桩土的完整性，由于外力的进入导致了桩土在横向上的受力不均匀，切应力的作用大于剪应力，让桩土在一个平面上产生了受力差，在这个差值的影响下随着离打桩位置越远的距离形变量也就越大，这也就造成了周围土地的形变加剧，由于所在的施工区域经过了预处理的作用，所以在施工区域内看到的形变较小，几乎可以忽略不计，但是随着距离的越来越大，这个形变会在一定范围内得到释放，这是一个不可避免的过程，当然我们可以通过改进施工工艺，改善土的时效性和施工的顺序，能够一定程度的减小这种形变所带来的危害。由于桩基是通过轴向受力将桩基通过轴向上冲力将桩基打入到桩土中，桩土与桩基所产生的摩擦阻力就会传递到桩土中，相互之间的阻力就能够在周围产生很大的形变[3]。

二、桩基施工对周围环境的“振动效应”

桩基施工对周围环境的影响分为两个方面：一方面是“空气振动”，也就是我们常说的“噪音”。它的影响主要是对人生理上的影响，很多时候我们的施工单位会严格控制施工时间，尽可能的降低施工过程对人们生产生活的影响，甚至在新闻上还经常报道因为中考、高考等大型考试期间所有施工单位停工的情况。另一方面振动则是土地振动。在进行桩基施工的过程中由于土质的不均匀性可能会导致在施工的某个瞬间会有短暂的激振。由于这个激振的存在会导致各个质点上的反应由于距离的远近而变得不同，地层中各质点在受迫振动的影响下，会开始对外发射波段，在这个过程中体波为主导波形由深及浅的进行传播，在到达距离地面的一定距离时面波开始成为主导。在整个受迫振动中土地中各个质点受到的正应力的应变和剪应力的应变不平衡，在这个不平衡的作用下我们的土地开始出现相应的变化。当然，土地具有一定的抗形变能力，但是这只是在一定范围内的，当正应力的应变和剪应力的应变达到某一个值时就会打破这种平衡，这就导致在土地层本身的所能承受的应力突破某一个极限值，对于土地层本身的平衡是一种很大的破坏，会影响到在其上面所建造的建筑物的耐久性和稳定性，严重的情况。下甚至可能会威胁到人民的生命和财产安全。由于打桩机的工作过程所带来的振动在土地中的传播过程相较来说比较复杂，并没有一定的规律可循，它关乎我们施工所用的施工设备、土地性质、岩土的结构分布等各方面的因素。另外和我们桩基的形状和材质也有很大的关系，由于篇幅有限，就不在此一一赘述。

三、高层建筑桩基施工对周围环境的影响范围

在对大量数据的调查研究中我们不难发现这样的规律：沉桩对建筑物的影响很大程度取决于周围土壤的组成。一般情况下，密集型打桩对于土地的影响范围比较广，因为单位面积上的桩体数量较多，从一定程度上阻隔了振动在施工土地上的横向传播。但是这只是在一定范围内的，当这个数值超过这片土地的承受范围，这个横波会呈现出爆发式的增长，它的范围之广会远超我们的想象力。我们可以在一定距离内设立隔离带，通过水泥浇灌可以一定程度的限制这种横波的传播速度，有利于桩土的压实。当然土地的纵向浇灌可能会增加施工的成本所以我们需要综合考虑采用合适的施工方式，确保我们临近建筑物的结构安全。

四、小结

建筑物密集型的趋势是房地产的必由之路，这是社会发展的必然趋势，由于中国土地的现状，我们应该大力发展我们的高层建筑。但是在这个过程中我们应该能够看到的是这个行业很多的领域还处在探索阶段，这与我们告诉发展的社会节奏是很不相符的，我们应该联合起我们的相关从业人员来共同克服这一难题，共同为我们的房地产行业探索新的出路。每一位設计者都应该本着对自己和对他人负责的态度来进行相关的设计工作，不能一味的最求经济利益的最大化。由于高层建筑桩基施工对周围环境的影响是一个非常复杂的过程，还需要我们来共同探索制定相关的行业规范，确保在施工过程中对其他建筑的影响可以降到最低。另外我们还可以联合各个高校对相关问题和难题进行研究，为我们以后的施工积累一些实践经验。这些内容只是我的个人观点，可能和自己的学历知识都有一定的关系，在看待这个问题上还缺乏一定的深度，如有不妥之处，还望批评指正。

参考文献：

[1]吕国仁，张群，牛奔，高全亭，武照收等.《高层建筑桩基施工对邻近建筑物的影响》[M]山东大学学报（工学版）；2017年第47卷第1期

[2]杨振宇，高翊轩.《高层建筑基础施工对相邻建筑物的影响》[M]技术与市场；2017第24卷第5期

[3]黄永明.《桩基施工对临近建筑物的影响解析》[M]；建筑·建材·装饰；2014年第15卷第2期