劉洪濤
(河南海華工程建設(shè)監(jiān)理公司,河南 鄭州450000)
人類的聚居生活是人類與自然之間相互作用、相互選擇、相互適應(yīng)的結(jié)果。 生態(tài)建筑是從可持續(xù)發(fā)展的角度來定義的,是人類經(jīng)過歷史的選擇之后所追求的模式。而可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略則日益成為人類的共識(shí)。
1996 年聯(lián)合國第二次人居大會(huì)提出: 城市化進(jìn)程中人類住居區(qū)可持續(xù)發(fā)展的要求。
1999 年第20 屆世界建筑師大會(huì)通過的《北京憲章》提出:建立人居環(huán)境循環(huán)體系,將世界建筑與城市住區(qū)的構(gòu)想設(shè)計(jì)納入一個(gè)動(dòng)態(tài)的生生不息的循環(huán)體系之中,以不斷提高環(huán)境質(zhì)量。
2001 年“伊斯坦布爾+5”人居特別聯(lián)大會(huì)議提出:走可持續(xù)發(fā)展道路是解決人類住居區(qū)的必由之路。人類住區(qū)的發(fā)展應(yīng)當(dāng)與資源開發(fā)利用和環(huán)境保護(hù)相適應(yīng),人類住區(qū)的建設(shè)應(yīng)利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果與手段。 因此,現(xiàn)實(shí)住宅或建筑可持續(xù)發(fā)展之道路,需要采取新技術(shù)、新材料、新工藝實(shí)行綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)。在建筑全壽命的各個(gè)環(huán)節(jié)(材料生產(chǎn)及運(yùn)輸、建造、使用、維修、改造、拆除、再開發(fā)利用)體現(xiàn)節(jié)約資源、減少污染,創(chuàng)造健康,舒適的居住環(huán)境以及與周圍生態(tài)環(huán)境相融洽。由此可見,人們對(duì)土地、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,愈來愈得到重視。
樁基礎(chǔ)是歷史悠久、應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)形式,巨大的承載力、抵御復(fù)雜荷載特殊性能力和良好的適應(yīng)性成為各類建筑物最主要的基礎(chǔ)形式之一。但也應(yīng)看到:樁基礎(chǔ)的廣泛應(yīng)用或在一定程度上的濫用,對(duì)現(xiàn)時(shí)和未來環(huán)境將造成污染。這種環(huán)境污染實(shí)質(zhì)上是對(duì)現(xiàn)有土地資源的浪費(fèi)和侵占,降低和限制了土地資源的再利用。這與“可持續(xù)發(fā)展是人類社會(huì)共同選擇”的美好愿望相悖。因此探討其問題,求得協(xié)調(diào)發(fā)展是十分必要的。
樁基礎(chǔ)對(duì)環(huán)境的現(xiàn)時(shí)影響可理解為樁基礎(chǔ)施工過程中或結(jié)束后,較短時(shí)期內(nèi)對(duì)地面周圍環(huán)境造成的污染和危害。
樁基礎(chǔ)對(duì)環(huán)境的現(xiàn)時(shí)影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
其一,施工時(shí)噪聲和振動(dòng)的污染和危害。 主要是在打樁或成孔過程中產(chǎn)生的噪聲污染, 強(qiáng)烈的振動(dòng)造成周圍既有建筑物的墻面開裂,甚至引起倒塌。如2001 年洛陽新建住宅樓采用垃圾夯擴(kuò)樁基礎(chǔ),因連續(xù)打樁造成四周居民樓外墻開裂,引起的噪聲更使居民頭疼不已。
其二,地基的擠壓危害。 由于樁體擠壓,使土體產(chǎn)生側(cè)向位移、變形和擠密,擾動(dòng)周圍建筑物地基,與施工中的振動(dòng)一起造成附近建筑物墻體、地面開裂,甚至引起地基不均勻沉降,影響正常使用。
此外,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工過程中,大量的降水也會(huì)影響地下水系分布造成周圍地面沉降, 產(chǎn)生的大量廢泥漿和廢水流入污水管道,沉淀后堵塞管道。 大量的廢棄物隨意堆放,干燥后形成粉塵污染。
樁基礎(chǔ)對(duì)環(huán)境的未來影響可理解為當(dāng)建筑物采用樁基礎(chǔ)(尤其是鋼筋混凝土或混凝土類材料)后,一旦建筑物上部結(jié)構(gòu)報(bào)廢、拆除,此時(shí)遺留在地面下的樁基礎(chǔ)不能及時(shí)處理或者一時(shí)無法處理,在地下則形成大量的“樁林”,阻礙了人類未來對(duì)土地資源的再利用。 即對(duì)地下的環(huán)境構(gòu)成影響和污染。
樁基礎(chǔ)對(duì)土地環(huán)境的未來影響將表現(xiàn)為:首先,目前對(duì)廢置樁基礎(chǔ)的利用和清除尚未有效的辦法,在今后城市地下綜合管網(wǎng)、城市地下快速交通線和地下建筑的大規(guī)模建設(shè)時(shí),將付出巨大的代價(jià)。其次,我國是五千多年的文明古國,地下埋藏著無數(shù)的文物。 如果一旦被成片的樁所覆蓋,造成的破壞將永遠(yuǎn)無法彌補(bǔ)。 還有,大量大尺寸的樁基,改變了深層的地質(zhì)狀況和水系分布,今后將會(huì)影響人類生活。
樁基礎(chǔ)可根據(jù)不同地質(zhì)情況采用不同方法置于較深地層,它具有較大的承載力、穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)不均勻沉降的能力;對(duì)不同地質(zhì)條件有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;多種的形式和施工方法,所以被廣為采用。加之樁基施工可最大限度的減少土方開挖量;而在我國施工定額中土方定額較低,土方施工基本處于無利可圖的境地。 隨著樁基礎(chǔ)施工機(jī)械日益先進(jìn)成熟,使得樁基礎(chǔ)施工速度加快。這樣更促進(jìn)樁基礎(chǔ)的廣泛利用。被業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工三方認(rèn)為是“放之四海而皆準(zhǔn)”的首選設(shè)計(jì)和施工方案。
造成樁基礎(chǔ)大量使用的狀況是因?yàn)椋阂环矫?,樁基礎(chǔ)具有獨(dú)特的構(gòu)造、承載力和施工方法等自身因素決定的;另一方面,是建設(shè)、施工各方面注重短期經(jīng)濟(jì)效益,忽視土地環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展等人為因素造成的。
樁基礎(chǔ)自身所具有的優(yōu)勢(shì)是不可否認(rèn)的,但是所具有的潛在劣勢(shì)也是不能輕視。應(yīng)在充分考慮上部結(jié)構(gòu)形式、荷載大小和性質(zhì)、使用功能、工程地質(zhì)條件、建筑物使用年限等基礎(chǔ)上,正確和合理的加以選擇。
從設(shè)計(jì)方面就其原因, 由于樁基礎(chǔ)的廣泛適應(yīng)性和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、安全等因素不負(fù)責(zé)任的、不加選擇的采用是一方面;另一方面設(shè)計(jì)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,設(shè)計(jì)者不能牢固地堅(jiān)持科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案,為迎合業(yè)主個(gè)人的主觀要求,注重追求造價(jià)、施工周期等片面的短期效益而造成的。
業(yè)主和施工方熱衷于樁基礎(chǔ)的原因是: 一方面眼前的利益驅(qū)使;建筑知識(shí)水平和環(huán)境保護(hù)意識(shí)也是一方面。 不顧具體情況,簡(jiǎn)單地模仿其他建筑的基礎(chǔ)形式和采用過高的基礎(chǔ)可靠度。
筆者曾經(jīng)歷過一棟5 層磚混結(jié)構(gòu)辦公樓的建設(shè)。在施工承包商的鼓動(dòng)和業(yè)主的默許下,設(shè)計(jì)者改變方案,將原灰土磚砌條形基礎(chǔ)改為樁基礎(chǔ)。原因是條形基礎(chǔ)施工速度慢,土方開挖量大,而樁基礎(chǔ)則正好相反。 20 世紀(jì)80 年代以前,洛陽的民用建筑基本上是采用磚砌條形基礎(chǔ)。到目前為止,這些筑物的絕大部分仍然完整無損。說明采用樁基礎(chǔ)也不一定是唯一的、合理的和恰當(dāng)?shù)倪x擇。 另外盲目的采用樁基礎(chǔ)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)“先淺后深,先天然,后人工處理”的設(shè)計(jì)原則不相吻合。再者,我國磚混結(jié)構(gòu)的民用住宅建筑需求量大,設(shè)計(jì)使用年限雖然是50年,但經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,住宅更新變化加快,住宅的使用年限和建筑的變化周期也大大縮短。倘若不加分析和研究,盲目地采用樁基礎(chǔ),屆時(shí)后人將面對(duì)埋于地下的無數(shù)根混凝土樁而一籌莫展。
因此,控制或合理使用樁基礎(chǔ),以減少對(duì)未來環(huán)境的污染,尊重科學(xué)的設(shè)計(jì),按圖施工。擺正眼前與長(zhǎng)遠(yuǎn)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境、個(gè)人、集體利益與國家利益的關(guān)系,重視土地的可持續(xù)使用。合理、科學(xué)的應(yīng)用樁基礎(chǔ)必須引起全社會(huì)的重視和政府的關(guān)注。 土地屬于國有資產(chǎn),從國家環(huán)境保護(hù)的大局出發(fā),充分認(rèn)識(shí)對(duì)土地資源的保護(hù)和利用是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。樁基礎(chǔ)的污染從一定程度上影響了土地的再利用和發(fā)展,造成資源的浪費(fèi)。前挪威首相布倫特蘭夫人在《我們的共同未來》就可持續(xù)發(fā)展提出了經(jīng)典的論述,即“既滿足當(dāng)代人的需要,又不對(duì)后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展”。因此,研究和探索樁基礎(chǔ)對(duì)未來環(huán)境污染的著眼點(diǎn)是基于對(duì)社會(huì)、對(duì)人類負(fù)責(zé)的態(tài)度,是關(guān)系到人類今后生存和發(fā)展空間的大問題。所以轉(zhuǎn)變觀念,因地制宜,合理、科學(xué)的從事建設(shè)事業(yè),解決好眼前需求和未來需求的矛盾非常關(guān)鍵。
政府有關(guān)部門應(yīng)在加強(qiáng)樁基礎(chǔ)對(duì)環(huán)境現(xiàn)時(shí)污染管理的同時(shí),進(jìn)一步加強(qiáng)樁基礎(chǔ)對(duì)環(huán)境未來污染的管理力度,并制定出相應(yīng)的具有強(qiáng)制性的設(shè)計(jì)、施工和技術(shù)管理法規(guī)、規(guī)定等。 嚴(yán)格審批制度,制止和限制濫用樁基礎(chǔ)的局面。
既然樁基礎(chǔ)的廣泛使用對(duì)環(huán)境的現(xiàn)時(shí)和未來都有一定的負(fù)面影響,那么必須盡力采取一定的措施加以避免。 例如,可采用條形基礎(chǔ)、梁板式基礎(chǔ)、板式基礎(chǔ)等淺埋并易于拆除的基礎(chǔ)。 在需要采用樁基礎(chǔ)時(shí)可以嘗試選用錐形短樁,以減少埋深并為將來的拆除提供方便。 或者還可以選用其它材料做樁基礎(chǔ)。 例如灰土、粉煤灰加水泥和礫石等。 這樣在采取起重機(jī)械拔樁時(shí)也易于實(shí)現(xiàn)。
筆者在本文中著重探討和分析了樁基礎(chǔ)對(duì)現(xiàn)時(shí)和未來環(huán)境的污染問題。 對(duì)前者因?yàn)檫@種環(huán)境污染的現(xiàn)象在明處,很容易引起社會(huì)和人們的關(guān)注。 而且人們也能夠在日常生活和工作中深切地感受到,進(jìn)而能夠采取有效的措施加以防范。 但對(duì)后者來講,則是對(duì)每一個(gè)時(shí)期來說都是未來的、若干年之后的事情,不易使人們居安思危,從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益來思考問題。 本文的目的只是想引起人們的重視而別無它求。
此外,本文筆者對(duì)積極推廣和應(yīng)用樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作者和實(shí)施者并無絲毫的貶低和惡意。 只是想通過本文表達(dá)應(yīng)合理、科學(xué)有目的的利用樁基礎(chǔ)為工程服務(wù)的思想,并盡可能的減少因?yàn)E用樁基礎(chǔ)而對(duì)環(huán)境造成污染,貽害子孫后代。
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