如何解決土木工程中的凍脹問題

吉林省醫學設計院有限公司建築基礎凍脹分析壹、概述基礎設計是建築設計的重要組成部分。設計時要考慮場地的工程地質條件，以及建築物的使用要求、上部結構的特點和施工條件。在基礎設計中，除了保證基礎本身有足夠的強度和穩定性來支撐來自上部結構的荷載外，還需要考慮基礎的強度、穩定性和變形必須在允許的範圍內，這是建築基礎設計的基本要求。在我國北方地區，冬季非常寒冷，土層凍結嚴重，建築基礎容易發生凍脹。如果我們對設計和施工不夠重視並采取不當措施，建築物可能會因地基凍脹而開裂、傾斜或倒塌。在地勢低、地下水位高、土質松軟、含水量高的地區，土層的凍脹力更大。因此，對地基（尤其是淺基礎）的破壞更為嚴重，設計時應特別註意地基土凍脹的影響。二、凍脹原因1、設計考慮不周，基礎埋深不足，施工中註意不夠，在凍土上鋪設基礎無保護措施，基礎側面不平，基礎斷面形狀不合理，除夕工程入冬前未及時加熱保溫，伸縮縫距離超限。2.土壤的密度和含水量不同，因此凍脹力不同，基礎的變形也不同。三、防止凍脹的方法1、結構法:解決凍脹問題，必須了解和掌握自然規律。首先，我們必須在設計中確保基礎的埋深，並采用合理的基礎結構類型；在強凍脹和特強凍脹的地基上，淺基礎應設置足夠剛度的現澆鋼筋混凝土圈梁和基礎梁，並控制上部結構的長高比，以增強建築物的整體剛度來調節土體凍脹引起的不均勻變形；2.換填方法:對於地下水位以上的基礎，應在基礎側面回填非凍脹材料，如中砂或粗砂，其厚度不應小於10cm，以削弱或消除地基土的凍脹性。3.排水和隔水方法:設置排水渠道；在山區設置截水溝或者在建築物下設置暗溝；防水材料用於防止水滲入地基並減少地下水，以減少地基土中的水並減少凍害。4.物理方法:簡單地說，例如使用氯化鈉等工業鹽來增加地基中的含鹽量，從而減少其凍結深度並減少土壤的凍脹。其他，對於跨年施工的建築物，應在入冬前對基礎采取相應的保護措施；根據建築物的供暖設計，當冬季無法供暖時，必須覆蓋保溫材料，覆蓋厚度以確保基礎底面不受冰凍損壞為準；當獨立基礎與梁連接或樁帽下有凍土時，應在梁或帽中留有相當於土層凍脹量的空隙，以防止梁或帽因土的凍脹而起拱；當新基礎建在舊基礎上時，必須在新部分制作拾取構件，在垂直和水平方向上與舊基礎留有變形縫，不要直接將它們建在壹起。