为什么设计建筑物前必须先做地质勘探

设计一座建筑物，无论它是一二层的小型建筑，或是数十层楼的大厦，都要计算出这座建筑物的总重，目的是为了设计基础。建筑物的总重在设计上称为“荷载”，它分为两大部分：一部分是建筑本身的重，像屋顶、楼板、墙、梁、柱子、楼梯等，这些几乎固定不变的重称为“恒载”；而屋顶的积雪、房间里的东西和人的重等，常常会发生变动，所以被称为“活载”。在设计基础时，恒载和活载都要分别计算出来，这样就能知道建筑底层的墙脚上每米有多少荷载。如果每个柱子底部有150吨荷载，那么基础要做多大、多深呢？这时就要依靠地质勘探了。

地质勘探的目的是要搞清楚建筑物底下土层的情况，如地面下的土有多少层，每层土有多少厚，它是“硬”的还是“软”的，是“紧”的还是“松”的，每平方米能够承受多少荷载等。如果每平方米硬土层能够承受1.5×10⁵牛的重压，用它来除柱子底部的荷载，就知道基础需要面积10平方米。当然，这是简化的情况，实际上还要复杂一些。

地质勘探除了了解土层的软、硬程度以外，更重要的是还要了解地下有没有“危险”的情况。譬如说地下有没有“流砂层”：当砂土层很松时，其中的砂子能随地下水流动而形成流砂层，基础造在上面就很“危险”了。还有那些过去是河流而后填平形成的土地，由于河道中有很软的“淤泥”土层，基础造在上面也是靠不住的。这些都要靠地质勘探才能查清楚。古代没有地质勘探，所以建造房屋时常会出问题。著名的意大利的比萨斜塔，是为纪念公元1063年比萨人在巴勒摩海战中打败撒拉森人而建造的。该塔建于1174年，当建到第三层时塔开始倾斜了，因为塔的基础正好在河谷的冲积层上。比萨斜塔曾停建了一个世纪，再建时尽管减轻塔重并取消了塔顶，但塔体还是不断倾斜，成了著名的斜塔。该塔现在已向一侧倾斜达4.60米，许多国家的建筑专家都在想各种加固方案，以使塔体的倾斜状况稳定下来。

设计前需要地质勘探的并不只有建筑物，其他像铁路、桥梁、水利工程等也一样离不开地质勘探。

关键词：地质勘探 荷载