汶川大地震中，震區(qū)中小學(xué)校在一瞬間變成一片廢墟，讓人倍感痛惜。痛定思痛，抗震救災(zāi)很快將進(jìn)入災(zāi)后重建階段，社會更加關(guān)注災(zāi)區(qū)再建建筑的抗震功能，特別是學(xué)校建筑的抗震功能。據(jù)教育部消息，有關(guān)部門目前正在積極研究制定新標(biāo)準(zhǔn)，以提高學(xué)校校舍抗震能力，制定新標(biāo)準(zhǔn)的基本原則是，所有新校舍的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)必須要高于當(dāng)?shù)匾话忝裼媒ㄖ慕ㄔO(shè)標(biāo)準(zhǔn)，要使學(xué)校房屋成為最牢固、最安全的建筑。俗話說，基礎(chǔ)不牢，地動山搖。通過多年來在地基處理工作方面的實踐中積累的一些經(jīng)驗和方法，筆者認(rèn)為結(jié)合災(zāi)區(qū)中小學(xué)校重建工作，建議采用高頻液壓振動錘施工H型鋼樁作為學(xué)校建筑地基的基礎(chǔ)樁和承載樁，可有效防止地震對校舍地基產(chǎn)生的破壞，此技術(shù)成本增加不多，而安全性能可靠。
鋼樁的優(yōu)良力學(xué)性能柔性、強度高,震不斷
鋼樁在發(fā)達(dá)國家應(yīng)用廣泛，在我國并未大量推廣應(yīng)用，這既跟國情有關(guān)，又跟習(xí)慣有關(guān)，還跟施工設(shè)備有關(guān)。在我國的高層建筑中，應(yīng)用最廣泛的是鋼筋混凝土灌注樁；在中高、中低層建筑物中，應(yīng)用最廣泛的是PHC樁（高強混凝土予應(yīng)力管樁），其次是CFG樁（又稱素混凝土樁或剛性樁復(fù)合地基），還有粉體噴射攪拌樁、碎石樁等就屬于地基改良，很難稱為真正意義上的樁了。后面所提到的幾種樁型，基本是剛性的或脆弱的，在強地震時容易震斷。
樁在無地震條件下，只需滿足抗壓要求，即通常說的單樁承載力，但在有地震條件下，還要滿足抗拔要求（上下震動時）及抗剪要求（水平震動時），而只有鋼類樁能滿足后兩種要求。假定這樣一種震動模型：在一個大型剛性平面上放置一小塊剛性物體，這兩個物體之間沒有任何連接，讓大型平面上下左右振動，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？一是小塊物體上下左右更加雜亂的跳動，二是傾翻；如果將二者通過一個可靠的柔性體加以連接，就會產(chǎn)生如下現(xiàn)象：一是小塊物體的震動幅度沒有大型平面那么大，二是沒有傾翻。這可以較好的說明鋼樁作為柔性樁在地震時對建筑物所產(chǎn)生的減震、抗震作用。
人們可能會擔(dān)心，在地基中使用鋼樁，如果樁產(chǎn)生銹蝕，若干年后，建筑物底下不是沒樁了嗎？以上提到的優(yōu)越性不就不復(fù)存在了嗎？甚至還不如混凝土樁，畢竟它不會腐爛。首先，鋼樁深埋地面以下，氧氣極少，對樁的腐蝕作用有限，鋼樁采用振動設(shè)備施工時，樁周圍的土壤會被進(jìn)一步振密，氧氣進(jìn)一步析出，地層含氧量更少，對樁的銹蝕作用更小。其次，在將鋼樁沉入地下之前，可對鋼樁作一些簡單的物理或化學(xué)的防銹處理，以進(jìn)一步提高其抗銹蝕的能力。如此，鋼樁的使用壽命可達(dá)數(shù)百年之久。當(dāng)前，上海寶鋼廠房的地基處理，上海金茂大廈及上海環(huán)球貿(mào)易中心都應(yīng)用了鋼樁作地基。
鋼樁的優(yōu)良力學(xué)性能柔性、強度高,震不斷
鋼樁在發(fā)達(dá)國家應(yīng)用廣泛，在我國并未大量推廣應(yīng)用，這既跟國情有關(guān)，又跟習(xí)慣有關(guān)，還跟施工設(shè)備有關(guān)。在我國的高層建筑中，應(yīng)用最廣泛的是鋼筋混凝土灌注樁；在中高、中低層建筑物中，應(yīng)用最廣泛的是PHC樁（高強混凝土予應(yīng)力管樁），其次是CFG樁（又稱素混凝土樁或剛性樁復(fù)合地基），還有粉體噴射攪拌樁、碎石樁等就屬于地基改良，很難稱為真正意義上的樁了。后面所提到的幾種樁型，基本是剛性的或脆弱的，在強地震時容易震斷。
樁在無地震條件下，只需滿足抗壓要求，即通常說的單樁承載力，但在有地震條件下，還要滿足抗拔要求（上下震動時）及抗剪要求（水平震動時），而只有鋼類樁能滿足后兩種要求。假定這樣一種震動模型：在一個大型剛性平面上放置一小塊剛性物體，這兩個物體之間沒有任何連接，讓大型平面上下左右振動，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？一是小塊物體上下左右更加雜亂的跳動，二是傾翻；如果將二者通過一個可靠的柔性體加以連接，就會產(chǎn)生如下現(xiàn)象：一是小塊物體的震動幅度沒有大型平面那么大，二是沒有傾翻。這可以較好的說明鋼樁作為柔性樁在地震時對建筑物所產(chǎn)生的減震、抗震作用。
人們可能會擔(dān)心，在地基中使用鋼樁，如果樁產(chǎn)生銹蝕，若干年后，建筑物底下不是沒樁了嗎？以上提到的優(yōu)越性不就不復(fù)存在了嗎？甚至還不如混凝土樁，畢竟它不會腐爛。首先，鋼樁深埋地面以下，氧氣極少，對樁的腐蝕作用有限，鋼樁采用振動設(shè)備施工時，樁周圍的土壤會被進(jìn)一步振密，氧氣進(jìn)一步析出，地層含氧量更少，對樁的銹蝕作用更小。其次，在將鋼樁沉入地下之前，可對鋼樁作一些簡單的物理或化學(xué)的防銹處理，以進(jìn)一步提高其抗銹蝕的能力。如此，鋼樁的使用壽命可達(dá)數(shù)百年之久。當(dāng)前，上海寶鋼廠房的地基處理，上海金茂大廈及上海環(huán)球貿(mào)易中心都應(yīng)用了鋼樁作地基。