地铁离地面多深?
这个问题的核心是,在多大深度下,土壤和岩石中的水不会因压密而无法自由流动——这个问题其实是在问,一个地下水库的水位有多高。 考虑到地下水会因温度变化和地表沉降等原因而不断循环移动,我们只需要考虑它最可能的位置即可。 在一个稳定的大气状态下(也就是说,不考虑降雨、冰川等对地下水补给的情况),在一个大尺度上,地下水应该位于一个水平面上;而在一个小尺度上,由于重力作用它会自然向下移动。
假设没有外力干扰,地下水会在重力的作用下向下降落,直到遇到阻碍它向下运动的屏障,这时它的位置就会停在那儿了。 而地铁的覆土结构之所以能够成立,就是因为有这一道屏障,阻止了地下水直接侵入地铁结构。 但是!这里所谓的“阻挡地下水”并不是指它直接被阻挡了,而是指它不能向下运动了。当它不能向下运动时,它在水平方向上的运动必然受到阻碍,这就为侧向渗透提供了空间。
只要这一道屏障足够牢固,能够持续抵抗土壤和水压力(以及由此带来的地基变形),保证结构不受破坏,那么覆土建筑就是可行的。至于这层屏障有多厚,那就是另外的问题了……