室外回填土對(duì)超長(zhǎng)地下室結(jié)構(gòu)開(kāi)裂影響分析

1、室外回填土對(duì)超長(zhǎng)地下室結(jié)構(gòu)開(kāi)裂影響分析    摘要：隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化建設(shè)愈來(lái)愈快，城市建筑的用地也日趨緊張，為了適應(yīng)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們開(kāi)始大規(guī)模的開(kāi)發(fā)地下空間，超長(zhǎng)地下室就應(yīng)運(yùn)而生。然而在實(shí)際的超長(zhǎng)地下室的回填土施工過(guò)程中，混凝土大面積的施工暴露在空氣中受到環(huán)境溫度的影響，容易導(dǎo)致地下室產(chǎn)生溫度裂縫，基于此，本文將分析室外回填土對(duì)超長(zhǎng)地下室結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的影響。 關(guān)鍵詞：室外 回填土 超長(zhǎng) 地下室 結(jié)構(gòu) 開(kāi)裂 中圖分類(lèi)號(hào)： TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，為了節(jié)省土地資源，人們開(kāi)始更加關(guān)注地下室的建筑。然

2、而由于地下室所處的環(huán)境，很容易出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。人們?cè)诮鉀Q地下室開(kāi)裂問(wèn)題的過(guò)程中，往往忽視回填土的作用，導(dǎo)致回填土不及時(shí)，造成地下室受到環(huán)境溫差的影響，加大了結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力，進(jìn)而出現(xiàn)開(kāi)裂。 1 超長(zhǎng)地下室結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的的類(lèi)型及主要原因 1.1荷載裂縫 荷載裂縫是指超長(zhǎng)地下室混凝土結(jié)構(gòu)在動(dòng)靜荷載和次應(yīng)力等作用力下出現(xiàn)裂縫。其中，荷載裂縫主要有應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫兩種。荷載裂縫出現(xiàn)的主要原因是在超長(zhǎng)地下室混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，對(duì)超長(zhǎng)地下室的荷載考慮不全面，設(shè)計(jì)的承載能力遠(yuǎn)小于超長(zhǎng)地下室荷載的實(shí)際荷載；或者是在超長(zhǎng)地下室的施工過(guò)程，施工材料的堆放或是超重型車(chē)倆的形式導(dǎo)致地下室混凝土機(jī)構(gòu)超載，從而導(dǎo)致裂縫。 1

3、.2變形裂縫 其中變形裂縫主要分為收縮裂縫和溫差裂縫。 收縮裂縫是由于混凝土收縮造成的?；炷两Y(jié)構(gòu)在進(jìn)行散熱和硬化過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象，對(duì)于超長(zhǎng)地下室這種大體積混凝結(jié)構(gòu)，收縮就會(huì)表現(xiàn)的更加的明顯。在混凝土出現(xiàn)收縮時(shí)受到外力的束縛，在混凝土體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力，一旦這種收縮應(yīng)力大過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度的極限時(shí)，收縮裂縫就會(huì)出現(xiàn)。 1.3 溫差裂縫。 溫差裂縫是由于混凝土內(nèi)外部溫差過(guò)大造成的。其中水泥在水化熱過(guò)程中引發(fā)的混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大是主要的影響因素?；炷脸霈F(xiàn)溫差通常有兩個(gè)階段：第一，在澆筑混凝土之初，該過(guò)程混凝土?xí)l(fā)大量的水化熱，引發(fā)過(guò)大的內(nèi)外溫差，從而造成混凝土開(kāi)裂，這種裂縫通常出

4、現(xiàn)在澆筑混凝土的升溫階段，即3天之后。第二，在拆模的時(shí)候，混凝土表面溫度會(huì)很快下降，從而引發(fā)裂縫。 2 超長(zhǎng)混凝土由溫差引起溫度裂縫特點(diǎn) (1)溫度裂縫又可以分為淺層裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫。在地下室的現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，貫穿裂縫是最危險(xiǎn)。一定要根據(jù)每種裂縫的特點(diǎn)，采取有效的控制措施。 (2)地下室混凝土的材料性能的好壞與溫度裂縫的有著直接的影響關(guān)系。地下室的混凝土發(fā)生溫度時(shí)，首先會(huì)發(fā)生變形，在變形過(guò)程中一旦受到外界的約束，就會(huì)導(dǎo)致溫度應(yīng)力。其中裂縫的產(chǎn)生與溫度應(yīng)力和混凝土剛度直接的關(guān)系有關(guān)，如果溫度應(yīng)力大于混凝土最大抗拉強(qiáng)度，就會(huì)引發(fā)溫度裂縫。因而，采取有效的措施增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度和承受變形的能力

5、，能夠有效的控制混凝土結(jié)構(gòu)的溫度裂縫。 (3)溫度裂縫隨著環(huán)境等的變化會(huì)不斷發(fā)生裂縫寬度、長(zhǎng)度的延伸和擴(kuò)張變化。溫度裂縫的變化包括穩(wěn)定的變化和不穩(wěn)定變化，其中穩(wěn)定變化是正常的、可控的，在施工過(guò)程中要控制的是不穩(wěn)定的溫度裂縫變化。 (4)在地下室混凝土結(jié)構(gòu)中，如果是鋼筋只受到混凝土收縮的壓力，溫度裂縫通常比較小。地下室開(kāi)裂后，溫度應(yīng)力會(huì)得到釋放，這時(shí)混凝土如果發(fā)生開(kāi)裂回縮，鋼筋就會(huì)及時(shí)的阻止。除此之外，如果地下室混凝土的抗拉力和強(qiáng)度較低，就很容易破壞鋼筋和混凝土間的粘結(jié)力，并混凝土在裂縫的位置出現(xiàn)疏松帶，這就會(huì)產(chǎn)生較小的鋼筋的應(yīng)力。因而，如果地下室混凝土結(jié)構(gòu)沒(méi)有進(jìn)行沒(méi)有防腐、抗?jié)B等特殊處理，控制

6、溫度裂縫的要求可以適當(dāng)?shù)牡陀诤奢d裂縫的控制。 3 回填土對(duì)超長(zhǎng)地下室開(kāi)裂的控制 3.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 優(yōu)化地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于避免地下室溫度裂縫及其他裂縫十分重要，地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)尤其注意覆土厚度的控制。決定地下室覆土厚度的因素包括：地下結(jié)構(gòu)抗浮、建筑物標(biāo)高、管道埋設(shè)、種植土、土壤的保溫作用、土壤的溫度變化規(guī)律、所處地區(qū)凍土深度等等，為了使覆土厚度符合施工需求且滿(mǎn)足地下室抗裂需要，一般采用經(jīng)驗(yàn)公式：T1-T230，其中T1代表后澆帶封閉時(shí)結(jié)構(gòu)的溫度，按本地區(qū)年最高氣溫取值；T2代表結(jié)構(gòu)頂部覆土后，頂板的年最低溫度。對(duì)于終年無(wú)凍土的地區(qū)，一般只需考慮建筑標(biāo)高、種植土、管道埋設(shè)以及抗浮等要求即可；

7、對(duì)于凍土地區(qū)，最小覆土層厚度應(yīng)大于凍土厚度。 3.2 合理控制回填時(shí)間 超長(zhǎng)混凝土地下結(jié)構(gòu)所能承受的最不利溫差區(qū)間為3035。當(dāng)其所處的環(huán)境溫度變化達(dá)到或超過(guò)此溫差區(qū)間時(shí)，將產(chǎn)生溫度裂縫。因而，應(yīng)將30作為控制回填土結(jié)束時(shí)間的最小溫差，實(shí)際施工中對(duì)回填時(shí)間的控制應(yīng)依據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式：T1-T330,其中，T1代表一后澆帶封閉時(shí)結(jié)構(gòu)的溫度，按本地區(qū)年最高氣溫取值；T3代表回填土結(jié)束時(shí)的環(huán)境溫度。 3.3 確保及時(shí)回填土 確保及時(shí)回填土對(duì)于避免地下室結(jié)構(gòu)裂縫有著重要的意義，影響回填土施工的因素較多，導(dǎo)致外側(cè)回填土推遲的主要因素包括：地下結(jié)構(gòu)分段施工時(shí)部分結(jié)構(gòu)尚未完成，防水層或保護(hù)層施工未完成，外墻腳

8、手架未拆除等等；影響頂部回填土推遲的主要因素包括：結(jié)構(gòu)混凝土后澆帶施工未完成，頂板防水層施工未完成，頂板對(duì)方材料等等。為了確保及時(shí)回填土應(yīng)采取以下措施：1）高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程規(guī)定，后澆帶施工需要在兩側(cè)混凝土澆筑完成后60d才可進(jìn)行，另外，后澆帶施部位的鑿毛、清理等工序也延長(zhǎng)了工期，使地下室防水、外側(cè)回填土施工推遲，對(duì)此，應(yīng)通過(guò)合理的技術(shù)措施將后澆帶的外側(cè)提前封堵，從而提前防水層、保護(hù)層的施工，進(jìn)而提前回填土施工，從而確保及時(shí)回填土，常用的封堵技術(shù)有預(yù)埋鋼板施工法和砌筑磚墻施工法；2）地下室外墻防水層施工通常采用的是水泥基和聚氨酯涂膜這兩種材料，而實(shí)際施工中，水泥基在相同條件下較之其他防

9、水材料對(duì)基層的要求較低，即使再潮濕的墻面上施工也適用。因此，若采用水泥基施工可先拌入混凝土或水泥砂漿中與混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行同步養(yǎng)護(hù)，由于其膨脹系數(shù)十分接近混凝土的膨脹系數(shù)，因而對(duì)于加速固結(jié)，提升混凝土強(qiáng)度和預(yù)防裂縫有著重要的意義。同時(shí)，水泥基防水層可同時(shí)作為保護(hù)層，這樣一來(lái)進(jìn)一步縮短了工期，確保了及時(shí)回填土。3）腳手架不能及時(shí)拆除會(huì)影響回填土?xí)r間，對(duì)于地下室與主體結(jié)構(gòu)分開(kāi)的建筑工程，腳手架的拆除時(shí)間對(duì)回填土基本沒(méi)有影響，而對(duì)于上部結(jié)構(gòu)與地下室緊密相連的建筑工程，外墻的腳手架往往與基坑內(nèi)的腳手架相連，腳手架的存在延遲了回填施工，對(duì)于這一情況，宜對(duì)上部結(jié)構(gòu)設(shè)置懸挑腳手架，使地下室腳手架可根據(jù)施工情況而及時(shí)拆除，從而保證回填土的時(shí)間，確?；靥钍┕ぜ皶r(shí)，對(duì)地下室結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性提供良好的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn)： 1.劉健、李薇.地下水作用下地下室底板隆起的結(jié)構(gòu)處理.J.山西建筑.2010(4):178-179 2.李翠翠、張同波、于德湖、孫毅.回填土對(duì)超長(zhǎng)地下室結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力影響