为什么在构造大型结构之前先挖出然后填入？

我在伦敦中部的一个大型办公区工作。在我办公室对面的道路上，他们已经开始建造大型建筑物（超过10层）。在过去的几周中，挖掘者挖出了一个大的（垂直壁的）洞。卡车已经清除了由此产生的污垢和旧混凝土，留下了一个非常整齐的孔。

在最后一天左右的时间内，卡车返回了新的污垢（或被粉碎的旧污垢），而挖掘机则将其重新放回了孔中（并压实了）。

为什么要放回污垢？当然，让孔更深会允许地下室更深（或者将其挖得更浅会更便宜）？

我不是结构工程师，所以这一切都让我迷失了，但是我很着迷。

这是为了确保他们知道基础的组成。就他们所知，地下可能有一条旧隧道，当将新建筑物放在顶层时，该隧道会倒塌。伦敦建在一个古老的沼泽之上，这种土壤很容易下沉和不均匀沉降，挖掘并加固地基可以缓解这种情况。

它还可以确保建筑物下方的地基均匀，以避免建造比萨新塔。

考虑到城市的年代，可能是在搜寻土地以寻找潜在的考古发现（热切希望它们变成空的）。

挖掘和替换大型建筑物的占地面积有几个原因。

• 必须拆除所有旧建筑物-通常，较旧的建筑物将使用比目前使用的材料更弱的材料或较不严格的建筑标准建造。根据现有结构的年代，可能甚至不存在完整的计划。这意味着需要除去足够的材料，以确保可以确保土壤具有新结构所需的强度。这也确保了新桩不会被打入旧混凝土，钢或砖石中。
• 污染物或有害废物的清除-特别是如果旧建筑物是工厂（最近或一次），土壤中可能存在有害物质。环境法规并不总是像现在这样严格。许多坏事只是被埋葬而被遗忘了。
• 历史文物-如果认为该地区有任何历史，则在现有建筑物下进行挖掘可能会发现其中的一些历史。历史社会喜欢这种做法，但是业主和承包商讨厌这种延误和增加的成本。
• 去除地下水-如果地下水靠近新建筑物的地面或地下室，则可能需要进行其他挖掘，以便可以放置混凝土或粘土的密封层。这样可以密封现场，以免在其余施工完成时造成泥泞的混乱。也可以安装脱水井。

如果基础的一侧比另一侧更松散地堆积了土壤，则基础可能会导致地面下沉，并且建筑物可能会坍塌。即使其具有钢筋混凝土基础，该建筑物也可能会侧向倾斜，从而导致地板不平整，或者即使混凝土保持相同的形状，木材也会移动和分裂。

在我所在的地区，我们有很多洞穴，有些隐藏着，这些洞穴由于重压而坍塌并造成了下陷。即使重新包装土壤，大型建筑物（如Tesco）在墙壁上也有裂缝，但17年后仍在重新沉降并造成新的裂缝。镇上最古老的房屋之一的地基深17英尺，因此撞击基岩。（5.1816米）

用电锤或使用不易随时间沉降的不同填料重新填充土壤也是一种常见的做法。挖得更深只是为了浇筑更厚的地基（或在地面上覆盖较小的地基，例如淹没的金字塔）。

除其他答案外，某些土壤（例如粘土）会随着水分含量的变化而膨胀和收缩，而潮湿的土壤则会因冻结而膨胀。这种移动甚至很少跨越整个站点，并且差异移动会导致建筑物开裂。

将地基挖到膨胀的土壤以下和霜冻线以下以避免移动。然后将它们用碎石或混凝土建造，而这些碎石或混凝土不会因潮湿或冻结温度而膨胀。