軟土地基以及砌體結(jié)構(gòu)裂縫的分析與研究畢業(yè)論文.doc

1、. 論 文 題 目: 軟土地基以及砌體結(jié)構(gòu)裂縫的分析與研究 . 摘要 為了便于更好地掌握和應(yīng)用新規(guī)范，我針對新規(guī)范中軟土地基的處理及砌體結(jié)構(gòu)裂縫處理的內(nèi)容，深入介紹軟土地基的處理及砌體結(jié)構(gòu)裂縫處理技術(shù)的設(shè)計、施工經(jīng)驗和地基處理的應(yīng)用范圍、質(zhì)量檢驗及驗收、技術(shù)經(jīng)濟分析等，并收集了大量工程應(yīng)用實例等，以便幫助在以后的工作中加深對新規(guī)范的理解和應(yīng)用,并結(jié)合多次實習(xí)工作實踐經(jīng)驗,對建筑工程普遍存在的砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因進行了深入分析,并從其原因入手,對多種不同情況下的建筑砌體結(jié)構(gòu)裂縫的加固處理措施進行了詳細闡述。 關(guān)鍵詞:軟土地基;建筑工程;砌體結(jié)構(gòu);裂縫;加固處理措施 目 錄緒論一、軟土地基上筑堤

2、常用的地基處理方法及適用條件二、建筑工程砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因分析 第一章一、軟土地基上筑堤常用的地基處理方法及適用條件··················1.1拋石擠淤法····················

3、3;···············1.2拋石擠淤法 ·································&

4、#183;········1.3 墊層法 ········································

5、;1.4 預(yù)壓砂井法····················1.5 振動水沖法1.6 旋噴法 1.7強夯法 第二章二、建筑工程砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因分析 · ···················&#

6、183;············1.1 地基不均勻沉降引起的裂縫 2.2地基凍脹引起的裂縫 2.3溫度差引起的裂縫 第三章三、建筑工程砌體結(jié)構(gòu)裂縫處理與加固措施 3.1裂縫較細,裂縫數(shù)量較少時························

7、·····················3.2 裂縫較寬但數(shù)量不多時························3.3裂縫較多時·&#

8、183;····················3.4因受水平推力,不均勻沉降和溫度變化引起裂縫時 3.5墻體開裂比較嚴重時3.6砌體過梁裂縫第四章四、建筑物變形縫設(shè)置···················&#

9、183;4.1 雙墻做法···········4.2 懸挑做法···············第五章五 后澆帶作用···········5.1 解決沉降差······

10、83;······5.2 減小溫度收縮影響··············第六章文章總結(jié)··························參考

11、文獻·············································后記····&#

12、183;·············································· 致謝···

13、;·············································· 緒論 通過工作實踐,對各種地基的幾種常見施工

14、方法提出了其加固機理、適宜性、優(yōu)缺點以及工程造價,為科學(xué)合理的選擇施工方法提供參考。 砌體出現(xiàn)裂縫是非常普遍的質(zhì)量事故之一。砌體輕微細小裂縫影響外觀和使用功能,嚴重的裂縫影響砌體的承載力,甚至引起倒塌。在很多情況下裂縫的發(fā)生與 發(fā)展 往往是重大事故的先兆,對此必須認真分析,妥善處理。砌體中發(fā)生裂縫的原因主要有:地基不均勻沉降,地基不均勻凍脹,溫度變化引起的伸縮,建筑材料使用不當及建筑構(gòu)造處理不合理等,下面結(jié)合我參與的諸如芷江財富廣場商住樓、和平區(qū)的工程實施淺談一下我個人的觀點。 第一章軟土地基上筑堤常用的地基處理方法及適用條件 軟土地基上筑堤常用的地基處理方法及適用條件堤防工程，常用的軟土地基

15、處理方法有下列幾種：1.1 拋石擠淤法堤身自重擠淤法就是通過逐步加高的堤身自重將處于流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土外擠，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質(zhì)土中的孔隙水應(yīng)力充分消散和有效應(yīng)力增加，從而提高地基抗剪強度的方法。在擠淤過程中為了不致產(chǎn)生不均勻沉陷，應(yīng)放緩堤坡、減慢堤身填筑速度，分期加高。其優(yōu)點可節(jié)約投資；缺點是施工期長。此法適合于地基呈流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土，且工期不太緊的情況下采用。 1.2拋石擠淤法 拋石擠淤法就是把一定量和粒徑的塊石拋在需進行處理的淤泥或淤泥質(zhì)土地基中，將原基礎(chǔ)處的淤泥或淤泥質(zhì)土擠走，從而達到加固地基的目的。一般按以下要求進行：將不易風(fēng)化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）

16、拋填于被處理堤基中，拋填方向根據(jù)軟土下臥地層橫坡而定。橫坡平坦時自地基中部漸次向兩側(cè)擴展；橫坡陡于1:10時，自高側(cè)向低側(cè)拋填。最后在上面鋪設(shè)反濾層。這種方法施工技術(shù)簡單，投資較省，常用于處理流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土地基。 1.3墊層法 墊層法就是把靠近堤防基底的不能滿足設(shè)計要求的軟土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等強度高、壓縮性低、透水性好、易壓實的材料作為持力層。可以就地取材，價格便宜，施工工藝較為簡單，該法在軟土埋深較淺、開挖方量不太大的場地較常采用。 1.4 預(yù)壓砂井法 預(yù)壓法是在排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系統(tǒng)有水平排水墊層、排水砂溝或其它

17、水平排水體和豎直方向的排水砂井或塑料排水板；加壓系統(tǒng)有堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓或降低地下水位等。當堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓聯(lián)合使用時又稱真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法。基本做法如下：先將等加固范圍內(nèi)的植被和表土清除，上鋪砂墊層；然后垂直下插塑料排水板，砂墊層中橫向布置排水管，用以改善加固地基的排水條件；再在砂墊層上鋪設(shè)密封膜，用真空泵將密土膜以內(nèi)的地基氣壓抽至80kpa以上。該方法往往加固時間過長，抽真空處理范圍有限，適用于工期要求較寬的淤泥或淤泥質(zhì)土地基處理。流變特性很強的軟粘土、泥炭土，不宜采用此法。1.5 振動水沖法 振沖法是利用一根類似插入式混凝土振搗器的機具，稱為振沖器，有上、下兩個噴水口，在振動和沖擊荷載

18、的作用下，先在地基中成孔，再在孔內(nèi)分別填入砂、碎石等材料，并分層振實或夯實，使地基得以加固。用砂樁、碎石樁加固初始強度不能太低（初始不排水抗剪強度一般要求大于20kpa），對太軟的淤泥或淤泥質(zhì)上不宜采用。 石灰樁、二灰樁是在樁孔中灌入新鮮生石灰，或在生石灰中摻入適量粉煤灰、火山灰（常稱為二灰），并分層擊實而成樁。它通過生石灰的高吸水性、膨脹后對樁周土的擠密作用，離子交換作用和空氣中的CO2與水發(fā)生酸化反應(yīng)使被加固地基強度提高。1.6 旋噴法 旋噴法是利用旋噴機具造成旋噴樁以提高地基的承載能力，也可以作聯(lián)鎖樁施工或定向噴射成連續(xù)墻用于地基防滲。旋噴樁是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度后提升

19、，噴嘴同時以一定速度旋轉(zhuǎn)，高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固硬化而成樁。所成樁與被加固上體相比，強度大，壓縮性小。適用于沖填土、軟粘土和粉細砂地基的加固。對有機質(zhì)成分較高的地基土加固效果較差，宜慎重對待。而對于塘泥土、泥炭土等有機質(zhì)成分極高的土層應(yīng)禁用。 1.7 強夯法 強力夯實是將80KN即相當于8tf以上的夯錘，起吊到很高的地方（一般630m），讓錘自由落下，對土進行夯實。經(jīng)夯實后的土體孔隙壓縮，同時，夯點周圍產(chǎn)生的裂隙為孔隙水的出逸提供了方便的通道，有利于土的固結(jié)，從而提高了土的承載能力，而且夯后地基由建筑荷載所引起的壓縮變形也將大為減小。強夯法適用于河流沖種層，濱海沉積層黃土、粉土、

20、泥炭、雜填土等各種地基。 第二章 建筑工程砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因分析 建筑工程產(chǎn)生砌體結(jié)構(gòu)裂縫的原因很多,歸納起來主要有以下幾種: 2.1地基不均勻沉降引起的裂縫 地基發(fā)生不均勻沉降后,沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體產(chǎn)生相對位移,從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉力或剪力,當這種附加內(nèi)力超過砌體的強度時,砌體中便產(chǎn)生裂縫。這種裂縫往往與地面成45°左右夾角,上寬下窄斜縫朝向凹陷處(沉降大)的部位。 預(yù)防地基不均勻沉降引起裂縫的主要措施有: 1)合理設(shè)置沉降縫。在房屋體型復(fù)雜,特別是高度相差大時,應(yīng)設(shè)沉降縫,沉降縫應(yīng)從基礎(chǔ)開始分開,且有足夠的寬度,施工中保持縫內(nèi)清潔,應(yīng)防止碎磚、砂漿等東西雜

21、物落入縫內(nèi)。 2)加強上部的剛度和整體性,提高墻體的抗剪能力,這樣可適應(yīng)甚至調(diào)整地基的不均勻沉降。減少建筑物端部的門窗洞口,增大端部洞口到墻端的墻體寬度,加強圈梁布置都可加強結(jié)構(gòu)的整體性。 3)加強地基驗槽工作,發(fā)現(xiàn)有不良地基應(yīng)及時妥善處理,然后才可進行基礎(chǔ)施工。 2.2地基凍脹引起的裂縫 地基土上層溫度降到0以下時,凍結(jié)層中形成冰部開始冰結(jié),下部水由于毛細管作用不斷上升在凍結(jié)層中形成冰晶,體積膨脹,向上隆起的程度與冰結(jié)層厚度及地下水位高低有關(guān),一般隆起可達6mm至幾十毫米,其折算凍脹力可達2MPa×10MPa,而且往往是不均勻的,建筑物的自重往往難以抗拒,因而建筑的某一局部就被頂了

22、起來,和地基不均勻沉降類似,引起房屋開裂。 這類凍脹裂縫的寒凍地區(qū)的一、二層小型建筑物中很常見。若設(shè)計人員對凍脹危害性認識不足,認為是小建筑,基礎(chǔ)埋淺一點就可以了,或者施工人員素質(zhì)欠佳,遇到凍土很堅硬,難以開挖,就擅自抬高基礎(chǔ)埋深,從而造成凍脹裂縫。 防止凍脹引起裂縫的主要措施有: 1)一定要將基礎(chǔ)的埋置深度到冰凍線以下,不要因為是中小建筑或附屬結(jié)構(gòu)而把基礎(chǔ)置于冰凍線以上,有時,設(shè)計人員對室內(nèi)隔墻基礎(chǔ)因有采暖而未置于冰凍線以下,應(yīng)注意在施工時,或交付使用前即有凍脹的可能,應(yīng)采取適當措施。 2)當基礎(chǔ)不能做到冰凍線以下時,應(yīng)采取換土(換成非凍脹土)等措施消除土的凍脹。 3)用單獨基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁承擔

23、墻體重量時,基礎(chǔ)梁下面應(yīng)留有一定孔隙防止上面凍脹頂裂縫基礎(chǔ)和磚墻。 2.3溫度差引起的裂縫 熱脹冷縮是絕大多數(shù)物體的基本物理性能,砌體也不例外,由于溫度變化不均勻使砌體產(chǎn)生不均勻收縮,或者砌體的伸縮受到不均勻的約束,則會引起砌體開裂。常見的是砌體長度過長,砌體伸縮在上層大而在基礎(chǔ)處小而引起開裂,故應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫。 此外,由于混凝土屋蓋,混凝土圈梁與砌體的溫度膨脹系數(shù)不同在溫度變化時會使墻體產(chǎn)生裂縫。 防止溫度變化引起裂縫的主要措施有: 1)按照國家頒布的有關(guān)規(guī)定,根據(jù)建筑物的實際情況(如是否采暖,所處地點溫度變化等)設(shè)置伸縮縫。 2)在施工中要保證伸縮縫的合理作法,使之能起作用 3)屋

24、面如為整澆混凝土,或雖為裝配式屋面板但其上有整澆混凝土面層,則要留好施工帶,待一段時間再澆筑中間混凝土,這樣可避免混凝土收縮及兩種材料因溫度線脹系數(shù)不同而引起的協(xié)調(diào)變形,從而避免裂縫。 4)在屋面保溫層施工時,從屋面結(jié)構(gòu)施工完到做完保溫層之間有一段時間隔,這期間如遇高溫季節(jié)則易因溫度變化急劇而致裂,故屋面施工最好避開高溫季節(jié)。 5)遇有長的現(xiàn)澆屋面混凝土挑檐,可分段施工,預(yù)留伸縮縫,以避免混凝土伸縮對墻體的不良影響。 2.4建筑材料使用不當 不少砌體結(jié)構(gòu)由于使用渣磚而產(chǎn)生裂縫,由于渣磚的原材料及生產(chǎn)工藝與普通粘土磚不同,其線膨脹系數(shù)與粘土磚亦不同。通過對諸多開裂砌體的統(tǒng)計分析,使用渣磚的砌體極

25、易產(chǎn)生裂縫。 不少砌體結(jié)構(gòu)由于墻體布置不當,構(gòu)造柱設(shè)置不合理,梁墊設(shè)計不合理等造成砌體的開裂。 第三章 建筑工程砌體結(jié)構(gòu)裂縫處理與加固措施 在砌體裂縫出現(xiàn)的原因分析清楚以后,則應(yīng)按裂縫砌體的危害程度采用不同的加固補救措施。本文側(cè)重用例子來說明砌體,磚過梁等砌體構(gòu)件的補強加固方法。 3.1裂縫較細,裂縫數(shù)量較少時 當裂縫較細,裂縫數(shù)量較少,但裂縫已基本穩(wěn)定時,可采用灌漿加固方法。對灌漿加固的強度,必要時可做試驗。試驗的方法是,用同樣的材料做兩個或四個試驗體柱。分為兩組,一組用壓力機先壓漿,再灌漿。然后對兩組砌體柱作破壞試驗,進行對比,如灌漿補強的砌體與原砌體強度基本相同,則認為補強合格。根據(jù)以往

26、的試驗表明,灌漿加固后的砌體可以達到甚至超過原砌體的強度。 灌漿用的材料有純水泥漿、水泥砂漿、水玻璃砂漿或水泥石灰漿,見表1。當砌體修補中,可用純水泥漿,因純水泥漿的可灌性較好,可順利地貫通外露的孔隙,對于寬度為3mm左右的裂縫可以灌實。若裂縫寬度為大于5mm時,可采用水砂漿。裂縫細小時,可采用壓力灌漿。下面給出一些灌漿材料配合比,可供參考。表中稀漿一欄適用于0.13mm1mm寬的裂縫;稠漿適用于1mm5mm的裂縫;砂漿適用于寬度大于5mm的裂縫。 以純水泥漿補強為例,其施工順序為: 步驟一,清理裂縫,使裂的通道貫通無堵塞 步驟二,用加有促凝劑的1:2水泥砂漿嵌縫,以避免灌漿時,漿體外溢; 步

27、驟三,用電鉆或手錘在裂縫偏上端制成灌漿洞孔,或灌漿嘴; 步驟四,用1:10的稀水泥漿沖洗裂縫一遍,并檢查裂縫通道的流通情況,同時將裂縫周邊的砌體潤濕; 步驟五,灌入3:7或2:8的純水泥漿; 步驟六,將裂縫補強處局部養(yǎng)護,見圖1。 施工時用壓力灌漿。其順序與上述相仿,但須增加在嵌縫后,用0.12MPa0.0125MPa的壓縮孔氣檢查通道泄漏程度,如泄漏太大,應(yīng)補漏封閉。 對于水平的通長裂縫,可沿裂縫鉆孔,做成銷鍵,以加強兩邊砌體的共同作用。銷鍵直徑25mm,間距250mm300mm,深度可以比墻厚小20mm25mm。做完銷鍵后再進行灌漿,灌漿方法同上,見圖2。 3.2裂縫較寬但數(shù)量不多時 裂縫

28、較寬但數(shù)量不多時,可在裂縫相交的灰縫中,用高標號砂漿和細鋼筋填縫,也可用塊體嵌補法,即在裂縫兩端及中部用鋼筋混凝土楔子或扒鋸加固。楔子或扒鋸可與墻體等厚,或為墻體厚度的1/2或2/3,見圖3。 3.3裂縫較多時 當裂縫較多時,可用局部鋼筋網(wǎng)外抹水泥砂漿予以加固。鋼筋網(wǎng)可用6100300(雙向)或4100200。用混凝土楔子或膨脹螺栓固定于墻體上,楔子或螺栓間距500mm左右,應(yīng)梅花型布置。施工前墻體抹灰應(yīng)刮干凈,抹水泥砂漿前應(yīng)將砌體潤濕,抹水泥砂漿后應(yīng)養(yǎng)護至少7d。 3.4因受水平推力,不均勻沉降和溫度變化引起裂縫時 墻體因受水平推力,不均勻沉降,溫度變化引直伸縮等原因而發(fā)生外閃,墻體產(chǎn)生較大

29、的裂縫或命名外縱墻與內(nèi)橫墻拉結(jié)不良時,可用鋼筋或型鋼拉桿予以加固。 如采用鋼筋拉桿,宜通長拉結(jié),并沿墻兩邊設(shè)置。較長的拉桿中間應(yīng)加法蘭螺絲,以便擰緊欄桿,拉桿接長時應(yīng)采用焊接。露在墻外的拉桿或墊板螺帽,可適當作建筑處理。拉桿和墊板都要涂防銹漆。在拉結(jié)水平層處,可以增設(shè)外圈梁,以增強加固效果。鋼筋的直徑可采用如下:當一開間加一道拉桿時為216(房屋進深5m7m),218(房屋進深8m10m), 220(房屋進深11m14m),其相應(yīng)的墊板尺寸可按表2采用。 3.5墻體開裂比較嚴重時 墻體開裂比較嚴重,為了增加房屋的整體剛性,則可以在房屋墻體一側(cè)或兩側(cè)增設(shè)鋼筋混凝土圈梁。圈梁用的混凝土強度等級為C

30、15C20,截面至少120mm×180mm,配筋可采用410414,鋼筋6200250,每隔1.5m2.5m(應(yīng)有牛腿或螺栓)錨固件等伸進墻內(nèi)與墻拉結(jié)好,并承受圈梁自重。澆筑圈梁時應(yīng)將墻面鑿毛、潤水,以加強粘結(jié)。 3.6砌體過梁裂縫 對砌體過梁的裂縫,可采取增設(shè)鋼筋216,填補高強度砂漿(M10以上),或增加鋼筋混凝土過梁的方法。 第四章建筑物變形縫設(shè)置 4.1雙墻做法 即縫兩側(cè)均為承重墻，其基礎(chǔ)做法又分為二種情況： 1）采用偏心式基礎(chǔ) 這種方式多用于一般荷載較輕、層數(shù)不高的磚混結(jié)構(gòu)中，它要求地基土承載力比較高，這樣基礎(chǔ)斷面尺寸不很大，基礎(chǔ)適度的偏心不致影響整個結(jié)構(gòu)。在保證縫寬尺寸的

31、情況下，低層部分基礎(chǔ)偏心層可能大一些，因為它的基礎(chǔ)斷面尺寸相對要小一些，使兩側(cè)基礎(chǔ)偏心都較合理可行。 2）墩式基礎(chǔ) 也稱互相跨越的基礎(chǔ)。這種做法必須設(shè)置基礎(chǔ)梁，采用這種方法實施起來比較復(fù)雜。首先要把基礎(chǔ)梁的位置、跨數(shù)、跨度確定下來，然后根據(jù)墻體能下來的荷載把梁的彎矩、剪力計算出來，再根據(jù)剪力的大?。ㄖё帲┡c地基土承載力來確定各個墩的尺寸，墩與墩之間應(yīng)完全分開，如果有必要各墩還應(yīng)配筋。這種方法多用于偏心基礎(chǔ)不能滿足的磚混結(jié)構(gòu)和一邊磚混，一邊為框架的混合結(jié)構(gòu)形式。 4.2懸挑做法 要求沉降縫一側(cè)縱墻端部為懸挑基礎(chǔ)，縱墻端部沒有承重橫墻，這種方式靈活性大、結(jié)構(gòu)布置比較簡單，適用于各種地基情況，但建

32、筑構(gòu)造處理比較復(fù)雜，它需在懸挑端設(shè)置輕質(zhì)隔墻來減輕自重。實際上我們也可把懸挑基礎(chǔ)做成懸挑梁，與墩式基礎(chǔ)結(jié)合起來用，這樣縱墻端部也可以是承重墻，它能更好地滿足建筑物構(gòu)造要求。 第五章 后澆帶作用 施工后澆帶分為后澆沉降帶、后澆收縮帶和后澆溫度帶，分別用于解決高層主樓與低層裙房間差異沉降、鋼筋混凝土收縮變形相減小溫度應(yīng)力等問題。這種后澆帶一般具有多種變形縫的功能，設(shè)計時應(yīng)考慮以種功能為主，其他功能為輔。施工后澆帶是整個建筑物，包括基礎(chǔ)及L：部結(jié)構(gòu)施工中的預(yù)留縫(“縫”很寬，故稱為“帶”)，待主體結(jié)構(gòu)完成，將后澆帶混凝土補齊后，這種“縫”即不存在，既在整個結(jié)構(gòu)施工中解決了高層主樓與低居裙房的差異沉降，又達到了不設(shè)永久變形縫的目的。 5.1 解決沉降差 高層建筑和裙房的結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計成整體，但在施工時用后澆帶把兩部分暫時斷開，待主體結(jié)構(gòu)施工完畢，已完成大部分沉降量（50以上）以后再澆灌連接部分的混凝土，將高低層連成整體。設(shè)計時基礎(chǔ)應(yīng)考慮兩個階段不同的受力狀態(tài)，分別進行強度校核。連成整體后的計算應(yīng)當考慮后期沉降差引起的附加內(nèi)力。這種做法要求地基土較好，房屋的沉降能在施工期間內(nèi)基本完成。 5.2 減小溫度收縮影響 新澆混凝土在硬結(jié)過程中會收縮，已建成的結(jié)構(gòu)受熱要膨脹，受冷則收縮?；炷劣步Y(jié)收縮的大部分將在施工后的頭12個月完成，而溫度變化對結(jié)構(gòu)的作用則是經(jīng)常的。當其變形受到約束時，在結(jié)