828米大樓-迪拜哈利法塔的超級地基

設計迪拜哈利法塔的人真是個天才 準確來說是一群天才 828米的超高建築 必須承受住狂風 沙地與海水的摧殘 那麼今天我將向您展示 迪拜哈利法塔的瘋狂工程 衆所周知 迪拜地理環境特殊 不僅僅是沙漠 還經常伴有大風 那麼工程師們 如何克服這些地理條件呢 讓我們先來解決最大的挑戰 土壤沉降 正常來說 地基下方的土壤 被重量壓縮沉降 並且會產生 適當的反作用力 來平衡建築物的重量 但是這種沉降 也有一定的安全範圍 現在你會看到 迪拜土壤的橫截面 挖掘下去 也只是鬆散的沙子 和脆弱的沉積岩 哪怕深入地下140米 也未曾找到硬地層 如果在這種情況下 採用普通的法板地基 那麼地面會沉降很多 導致大樓倒塌 天才的工程師 想到一個方法 用一根細棒子插進沙子 在進入一段距離後 棒子就很難插進去了 這是因爲周圍沙子 提供向上的力 摩擦力增大 使得棒子無法繼續下降 因此 工程師在法板地基的基礎上 增加了樹樁 注意哈 這些樹樁插入地下的深度 相當於普通石層樓那麼高 樹樁在土壤的反作用力下 產生了抵抗建築物 重量的摩擦力 並且樹樁基礎 會更早達到沉降深度 可以保證 哈利法塔建造完成時 仍處於安全沉降範圍內 大約只有5釐米 這對於828米的大樓來說 是相當安全的範圍 那麼如何建造這些樹樁呢 首先用螺旋挖機 在地上鑽一個洞 問題來了 由於迪拜沙漠地質的原因 剛鑽出來的鑽孔 會坍塌並充滿地下鹹水 解決方法是 通過螺旋鑽頭 帶入鑽井液 它會對鑽孔壁 施加淨水壓力 因此可以抵抗土壤塌陷 接下來就是建造樹樁 工人們放置了一個 臨時的空心鋼筒 用來維持土壤的坍塌 然後將鋼筋焊成的 長筒柱放進去 注意哈 我們一般看到的建築工地 在澆築混凝土時 工人必須使用震導器 來排除氣泡 使混凝土密實 但在十層樓這麼深的地方 不可能使用這些機器 在這裏 工人會使用一種 像液體般流動的特殊混凝土 通過長樞縱管 從底部開始往上澆築 哈利法塔緊地基的施工 就花了兩年時間 先澆築好樹樁 再建造厚實的地基 這是保證 828米大樓穩固的基礎 馬虎不得 問題接踵而至 迪拜的強沙塵暴 是對大樓的又一次考驗 在大沙塵暴期間 大樓可能會倒塌 怎麼克服這個問題呢 依舊是在地基上下功夫 做個小實驗 把大樓想象成這個模型 如果你想加固大樓 防止倒塌 那麼可以用502粘住 但是應該粘在 地基的中心還是邊緣呢 實驗室檢驗真理的 唯一標準 502粘在 哈利法塔的中心點時 它會因爲鋒利而倒塌 當粘在它的邊緣時候 大樓竟然能屹立不倒 穩如老狗 將實驗結論應用於大樓地基 只需在花瓣地基區域 增加樹樁的數量 對應的就是實驗中 模型的邊緣位置 經過測算 這些增加的樹樁 使得哈利法塔能夠承受 高達每小時240公里的風速 並且每根樹樁 都經過嚴格的裝載測試 保證強度 現在還有最後一個問題 注意哈 由於哈利法塔 選址距離海邊並不遠 從波斯灣海滲出的鹹水會 腐蝕樹樁內的鋼筋 這咋辦 別急 工程師巧妙地運用了 高中化學學到的電解反應 將樹樁鋼筋製成陰極 用一張巨大的鈦網製成陽極 它們之間的關係 就相當於一塊巨大的電池 當直流電在它們之間流過時 電子沉積在陰極上 讓鈦網承受海水的腐蝕力 從而保護樹樁免受侵蝕 這也是哈利法塔地基 24小時不斷電的原因 鈦網會在幾年後被海水腐蝕 這時候只需要換一張即可 但要完全防止腐蝕 工程師必須不間斷 提供最優的電流量 不可過高或過低 如果電流過大 將會導致鋼筋 發生一種叫清脆的現象 會使鋼筋變脆 破裂 一旦發生 那麼828米的哈利法塔 將不可避免走向坍塌 如果電流過小 長時間下來樹樁 就會受到海水的腐蝕 也會導致大樓坍塌 以上就是世界最高樓 哈利法塔的地基工程 看完是不是非常佩服工程師們 真是一群天才