用 50 米高的牆將太平洋圍起來,技術上可能存在什麼困難?
按《環太平洋》的設定,人類世界決定建立一座50米的鋼筋混凝土高牆圍繞整個太平洋。
假設在當前條件下,調動全球力量,用50米高、30米厚的混凝土牆包圍整個太平洋,需要多少資金?施工時間約為多長?面臨的技術難度和其他困難大概有哪些?
講真,作為一個岩土方向的博士狗,簡單看了地面工程的工程量和辣么簡單的結構,我只有一個想法,只要你搞得到那麼多水泥、沙、碎石、鋼筋、工程器械和工人,其他的一切技術問題都不是問題。
注意!牆的用途是擋怪獸,實質上修的是一個不需要防水、沒有內部構造的又矮又厚的重力壩呀!這樣的壩需要擔心腐蝕、不均勻沉降、溫度應力、受彎受剪等等我們實際做工程需要考慮的技術問題嗎????
作為一座起阻礙巨型怪獸的石頭山,有裂紋就繼續往縫裡填水泥(不是特大裂縫的話,不填都可以,怪獸是大傢伙,鑽不了縫);沉降下去幾米就在上面再搭一層鋼筋混凝土;海水腐蝕幾十年就算有一米的坑後面也還有29m;完整的石頭山也沒聽過被地震震塌的,何況這貨高寬比驚人地大,本身就抗震;實在擔心地基穩定性那就多打、深打管樁。要切記我們日常工程的很多技術難題不是現有技術實現不了,而是受到經濟效益考慮的制約,一旦脫離這個限制,有的是傻大笨粗的粗糙手段解決問題。
有答主還考慮水中修建的問題,但是工程只是為了擋住太平洋中出現的怪獸,那麼為啥一定得修在海里呢,退幾公里到陸地為啥不行?工程選址不能死板,要根據項目需求來。同樣的,若是擔心地基軟弱的問題,也可採用同樣思路選擇地面底部基岩埋深較淺處。
總而言之,這個超級工程可預見的困難首先是修築材料從哪來,其次是施工組織和工期問題。至於技術問題根本就不是問題。徐騰飛從結構上已經說的很清楚了。我就說下基礎這塊。其實這麼大的荷載的建築物基礎施工難度相當大,而且施工周期長。施工技術是一個重要的問題,50米高30米厚的C30混凝土自重很大的。C30混凝土的每立方米約2.4t,估算每米混凝土牆重=體積*2.4=30*1*50*2.4=3600t。也就是每平方米36000kPa。這種構築物的基礎型式必須是箱型基礎才能承擔的起。而且基礎面積要很寬。最重要一點就是這麼大荷載的建築物只有岩石的承載力能達到。土層根據平板載荷試驗極限值最多也就300kPa.中國的岩石的地基承載力是根據飽和單軸抗壓強度折算。考慮到這種粗暴式的建築物,一般只要基礎落在較為平整的岩石上就可以了。但若真是這樣,那麼我們需要考慮到岩石的深度。在濱海區的地基一般都較差,岩石埋深較深。之前的箱型基礎施工難度就大了。再加上地下水的因素。岩石面埋深較淺的地方箱型基礎。但是深度達80米或150米的就要用偏小樁基礎。有可能採用密集型CFG樁,由於需要36000kPa的承載力,但單樁承載力過於偏小。這就導致面積置換率一路飆升。
我估計在樁徑達到800mm的情況下,按評論樁長35米。岩石承載力特徵值為最大5000kPa。側壁摩阻力取平均值為50kPa,單樁承載力Ra=3.14*2*0.4*35*50+3.14*0.4*0.4*5000=6908kPa。未經修正,修正後更小。那按照這個算下來估計面積置換率高得嚇人。面積置換率高的意思就是樁間距小。意思就是很多樁。還要在樁上面撐一個筏板,然後50米高,30米厚的混凝土牆落在上面才能保證在颱風下不被吹倒。這個電影沒有看過,但裡面講的這個簡直就是天方夜譚。鄙人剛開始回答問題,邏輯性不強。沒有時間算,手機一個字一個字打出來的。若有不對之處請指正。會虛心接受
首先這個牆要造的出來才行。
簡單下了一下,目前想到的幾個
首先是材料問題
這麼大體積的混凝土,我們估算一下材料的用量
查了維基百科
中國擁有近300萬平方公里的海域與32000公里長的海岸線。海岸線分為大陸岸線與海島岸線,其中大陸岸線為18000公里。其北部起始點為鴨綠江口,南方終點為北侖河口。
我們就只算,大陸海岸線,18000公里,那麼假設太平洋周長是中國大陸海岸線的5倍,太平洋周長為是90000千米。
混凝土的方量是:90000*1000*50*30=1.35e11立方米,重量是3375億噸。
我們以C40混凝土為例,這就要消耗水泥572億噸。
百度了一個數據
08年,09年,10年三年水泥總產量為92.1億噸,占水泥需求量的16%。
然後我們再看看耗水量,水灰比如果是0.4的話,也就是說要用229億噸的淡水。
根據@周浩 的提示,按照每立方米200公斤估算鋼筋用量,大概是要270億噸,按照我國2012年的產量,150年?按照我國產量佔世界的比重80%,全球一起開動,也要120年左右吧。
這是2005年美國地質調查局公布的鐵礦石儲量數據
鐵礦石儲量世界排名
鐵礦石到鋼材的轉化率沒有查到,就算100%吧,270億噸的鋼筋,要佔全球儲量的近40%。
比起材料問題來,剩下的技術問題可能都是渣了
1、30m厚,50m高的混凝土,能夠承擔自身的重量不?會不會自己就塌了
2、大體積混凝土帶來的開裂問題。
3、我們知道材料都有熱漲冷縮效應,根據上面的周長,可以估計一下,升溫一度,這個牆要伸長多少,產生多大的應力,估計一下就把自己壓壞了
(註:考慮到牆是用來抵禦怪獸的,所以不能留下收縮縫,尤其是每間隔幾十米就留一道伸縮縫)
混凝土結構設計時,當溫度在0~100℃範圍內時,線膨脹係數為0.00001/℃。(《混凝土結構設計規範》(GB 50010-2010 )4.1.8條
同時,這只是溫度升高一度的結果,咱們想想溫度波動的情況,一會升溫一會降溫,整個牆會跳舞的。
再考慮南北溫差,牆修好之日,就是垮塌之時。
4、與溫度類似的,混凝土的收縮徐變效應,也會把牆搞垮掉。
最優先的設定:怪獸無法越過/破壞圍牆。
1、我覺得你是沒辦法把太平洋圍起來的,只聽說過海洋包圍著陸地。
按理說應該是進擊的巨人這種套路,把自己圍起來。
2、50M高,30M厚的圍牆,在電影中看到應該是鋼筋混凝土(這個我不確定,我不是專業人員)。假設是鋼筋混凝土結構,一個是鋼材的供應,一個是水泥的供應,一個是人力資源。
3、綜上所述,我覺得最大可能是把沿海城市圍起來,畢竟內陸城市有戰略縱深也就相當於有了時間。另外,對海岸線進行監控的成本大大低於建個圍牆把大陸和海洋隔開,同時完全可以在怪獸到達前將戰場選擇在城市外廣袤的原野上,畢竟怪獸沒有飛機跑得快,機器人可以用飛機運。而沿海不重要的小城市可以進行疏散,終點防禦不能丟棄的大城市。
4、下面終於到重點了,以美國西海岸城市洛杉磯為例:
我們是不用建造將整個城市圈起來的圍牆的,只需要避免怪獸直接從海面衝擊城市即可,怪獸繞路走陸路的話繞上50公里足夠反應了。
谷歌地圖測量160公里,我在網上查到的鋼筋混凝土結構的密度平均在2.4T/M3。
假設圍牆橫截面是高為50,寬30的立方體結構,只計算地表部分的成本,還不考慮地下結構。
這麼一段圍牆的體積為50*30*160000=2.4*10^8 M3。
我在網上查到的鋼筋混凝土成本:
一立方C30池壁混凝土按雲南省市政定額基價344.29元,措施費227.3元,小計571.59元,在這基礎上你還要按當地材料價調整材料價差,調整人工費,加綜合費用。
應該在600多元-700左右。然後這個價格還算是比較低的,因為材料並非是考慮到怪獸這種強力物種的蹂躪,所以成本只會更高不會低。
以600(這是游泳池的質量標準。。。)計,就是說這麼一段圍牆的地表部分成本至少是128億元。純純的鋼筋混凝土疙瘩。
這是美國西海岸線對比圖。。。
這是太平洋沿岸。。。
另外,不是所有的國家都像美國和中國能有戰略縱深,例如:某島國。。。某半島上的國家。。。
所以,他們得全部圈起來,還得考慮對地殼造成的影響,地基怎麼打才結實,這水泥運費會不會比造價都高。。。。
這圍牆也就是電影裡面說說,老老實實攢錢買房子才是正道理,比修圍牆便宜多了。
娛樂,輕拍。。。
對了,電影裡面圍牆的唯一作用在這裡:
恩,還有個同檔期的叫環大西洋,人家那才叫高端大氣上檔次
中途城建局領導包二奶事發,承包商涉及行賄獻色,被抓,工程爛尾。
站在一根50米高的煙囪中央即可,你把全世界都圍起來了。
首先,牆能擋住海水?這本身就是個驗證性問題。其次,只提供牆高和厚,不知道材料,強度,配筋,提供的資金,人力,機械,技術以及工程師,無從計算
先說下場地的平整,已經是難題,海岸線不是沙灘就是懸崖或者其他地質
50米高在海邊最嚴重時要承受風和浪的打擊,這勢必要做基礎,要沿著大洋深挖一圈。問題又來了,如何排水?
假設順利做好地基基礎部分,下去做牆,按功能要求和尺寸,該是剪力牆。這牆只能是一截一段的澆築,模板腳手架什麼的等一定高度時就困難了。說腳手架吧,懸挑腳手架不可靠吧?一片牆作為依附也不可靠吧?
假設用飛模什麼的腳手架也特製了鋼結構超高腳手架(相當鋼結構高層了)最後終於完成了
可是建好了要發揮作用才行啊
建在海邊,要經受海水對鋼筋混凝土的侵蝕,好吧,牆腳搞個十米高「牆裙」,內置鋼龍骨
沿海總會來颱風什麼的吧,好吧,牆背每隔三十米設置10米*10米的「扶牆柱」,還沒完,每根柱後設置斜梁作為斜撐,而斜撐在另一支點又與深樁可靠連接。
其實到這裡我還是一萬個不放心,延綿那麼長的牆,哪處發生地震,結果難以想像,地震伴隨海嘯之類的,直接回到解放前
其他的
等待完善題干
四大無用:長城貼瓷磚,赤道鑲金邊,太平洋安欄杆,珠穆朗瑪峰上安裝電梯間。題主說的就是第三樣。
豬玀,你覺得巨人會眼睜睜的在旁邊看著么 ——利威爾兵長
主要就是造價太高。
多圖預警!首先,要想回答這個有趣的問題,我們就要拋開物理基礎不談,樹長得太高會把自己壓斷,牆也是一樣的,這堵牆在現實生活中不會出現,和經濟,人力,物力什麼的都沒關係,因為在人類可批量生產且運用的材料中,沒有那個可以做到如此大的集成而不讓自身分崩離析的。
假若可以呢?那麼50米高的牆,只能讓太平洋呵呵了,太平洋的平均深度超過4000米,在不考慮國家內海的情況下,你也需要大概最少1000米的高度,不然你只是到了太平洋的腳踝,50米?太平洋的表情是這樣的
所以現在的問題是,我們要在大西洋里建一個圍牆,還是在大西洋沿岸?就電影里來看,為了展現恢宏,它被設計成了建在海洋里。
像這樣,當然了誰也不想說把圍牆建成這樣
嗯。。。言歸正傳,這堵牆,很明顯不可能整體建模,鋼筋混凝土也無法在海里進行定型,所以人們得在陸地上把這堵牆造出來,既然你也說了,調動全球物力,那麼搞出來這個牆還是很簡單的,但是只能一段段的造好再拼接,比起整體,他們會被分成萬分之一來運送。太平洋的容積大約為7.2億立方公里,而面具卻是1.8億立方公里,用小學的公式來算的話,太平洋的周長應該為20萬公里,50米高,30米厚,20萬公里長的混凝土牆,依照現在的科技是無法整體運送的
其次,考慮到海平面不平整性,咱們還得給海整整容,給丫切光滑點,迪拜就這方面來說經驗偏多,報價一公里2000萬英鎊(這是按「世界島」的成本價格推算的,畢竟迪拜不會給你打工),那麼,光給海美容的錢,就要4億英鎊。
基礎有了,咱們再回頭看看牆,即使在科技發達的今天,人們沒有100年也不能湊齊原材料,因為鋼筋混凝土需要消耗大量能源,例如原礦鐵,原礦硅,還要水等等。假若真的造呢?這堵牆是天價,除了消耗現在地球已知鐵礦資源的百分之百之外,它還會消耗近200億噸水資源及30億噸的砼,而且生產中不能失敗,30億砼是什麼概念呢?如果是中國這麼大的國家,需要挖一個深700公里的坑。所以這個牆的保守估價,加上運送損耗等,人力不考慮,人類危在旦夕嗎~捨己為人!平方米在300萬英鎊。,。
聽上去很厲害?最最厲害的是你把這個牆放進太平洋里的時候,考慮到製造它所產生的熱能實在太高,瞬間爆炸,完成團滅
北極在這玩意建到一半的時候就沒了,而南極因為空氣環流的原因會存在,從而到來冰河世紀,海平面會在上升10米之後全面凍結,人類正式迎來2012。所以,這堵牆不僅沒有卵用,還會滅絕人類
其實修直線就行了,你們吃飽了撐的還跟著海岸線彎彎曲曲的修啊。。。
黃河長江水往哪流?
是不是還打算給太平洋加蓋。
海洋面積比陸地大,最後你只能把陸地圍起來。
你以為你修的牆是A與B相交的藍線上,但事實上B也全是水啊,在上千米的海里沒發修這個「牆」的結果你修了一道堤壩將自己住的C圍了起來。。。
四大洋是相通的,於是你只可能把陸地圍起來,而不是把海洋圍起來
我只想知道,甲方,乙方,第三方。
環太平洋火山地震帶
工程建造方面,再大的困難都難不住瘋狂的人類。
我就問問,為了抵禦海水的侵蝕,你們需要貼瓷磚不?
本廠產品——
光澤可比水銀鏡,
硬度高於花崗岩。
面積達到一米五,
花色涵蓋亞非拉。
一塊就包郵,
量大有回扣!
需要應付一下像題主這麼無聊的人就是很大的困難
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