砂砾垫层在季节性冻土基础中的应用

危 害 ，砂砾 石垫 层施 工 工序 如下 ：
定 的拉 胀力 ，致 使基础 断裂 。随着 温 度 的不断 降低 ，裂缝 不断加 宽和延 伸 ，从而造 成 建筑物 的开 裂 。从直观 上 可 以发 现 ，由于大 地 龟裂而 引起 的这种裂缝 ，一般 是从下 向上发展 ，即下缝 宽上 缝窄。这
大地使道路每隔 ３—— ６ ｍ产生横 向和纵 向贯通开裂。水位较 多地段火 地每 隔 ｌ ０—— ３ ｍ的出现裂缝 ，纵横交错形成 网状，表面裂缝最宽达 ０ ４Ｃ ｍ以上 。正是这种地面 裂缝，使建筑物基 础在该缝 的对应位 置受到
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生活及厂 区水位 卜 ，各 种基础 浸入备基础倾斜形成错位 。所有有效地防止冻胀 ，对建筑物 的危 害是严寒地区设计和施工必须解决的技 术问题。
【 关键词 】 砂砾垫层
季节性冻土 冻胀防治
在地 下 水较 多 ，冻 深 度 超 过 地 下 水 位 １ 以上 的地 区 ，冻胀 对 建 筑 Ｍ
有 改 进 ，工 作 量 没 有 减 少 ， 反 而 增 加 了旌 工 的 难 度 ， 延 长 了 工 期 。
成 冻 结 构 水 分 积 聚 ， 冻 土 因 含 水 基 体 积 膨 胀 ， 体 积 增 加 ９ ；使 地 表 ％ 向上 凸 起 开裂 ， 它 对 建 筑 的 条 形 基 础 和 大 面 积 基 础 产 生 各 种 作 用 力 。
例如外侧 土壤冻胀对基础产 生水平推 力；外侧冻土 向一 ｈ胀对 基础产 生 切 向应力 ：底部土壤 向上胀对 基础 底面产 生法 向应力 等。这 种破坏力 的大 小与土壤 中的含水 量、土质 、颗粒状 况及土面上 的作用承载力 有 关 。当土冻 结时 ，地 下水位距冻 结深度 很近 ，或 由于土的颗 粒较小 ，
裂 。
三 、 设置 砂 砾石 垫 层 的 作 用 。
由于换 土垫层是用低压缩 性材料 代替部分冻胀土，故可减少冻胀 力 ，而 且砂 砾 层 易于． 实 ，排 水 ，有 较好 的 密实 性 ，它在一 般 正 夯 常 工 作 条件下 ，有 足够 的稳 定性 ，基 底 设砂 砾垫 层 ，其作 用 是 ： １ 能起隔离层作用，当地下 水通过地基土毛细管上升到砂砾垫 、
建 筑 与发展
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砂砾垫层在季节性冻 土基础 中的应用
吴 婷 牟航 民
０ ２５ ２ １０ 内蒙古牙克石 市工程建设质量监督站 内蒙古 牙克石
【 摘
要 】 我省地处我国北部地 区， 冬季 气温较低， 地处严寒地 区， 出 易 现季 节性冻土 ， 它对建筑的条形基础和 大面积基础产生各种作用力 ， 迫
成 冻结 的封 闭体 ，破坏力 小 。地下水 位 较高 地区 ，一般 在 自然需一 ０． ｍ即可 出水 ，土壤 大多数系 亚粘 土 ，冻胀性质属于 开放 体 ，冻胀 ８ 力随 土质不同而差异较 大。土的冻胀 力足迫使 建筑 物基础胀裂 ，并使
设 备基础 倾斜 形成错 位 。 对 建 筑 物 造 成 破 坏 最 大 的 是 大 地 冻 结 后 形 成 的龟 裂 裂缝 ， 冻 结 的
２、 在基底下设置砂砾 垫层 ，可 减少冻胀地 基土 的厚度，从而
减 轻冻 胀土 的冻胀 力 ，削弱 冻土 的抬拱 力 。
３ 基础土产生不均匀冻胀时 ，可通过砂砾垫层将 不均匀 的冻胀 、
力 重 新分 配 ，均匀 地传 给建 筑 物基 础 ，差轻 破坏 。
４、 减小垫层天然 土层 的压 力，通过垫层 的应 力扩散作用 ，减
少 垫 层 下 天 然 土 层 所 受 附 加 应 力 ， 因 而 减 小 了 基 础 的 沉 降量 。
四、 砂 砾 石 基础 垫 层 施工 。
近 几年由于各种 原因促使 厂区的生活区地下水不断上升，使各种 基础 浸 泡在 饱和 的地 下水 中 ，在 基础 设 计 时未 采 取措 施 。例如 ：
层 时 ， 因砂 砾 垫 层 孔 隙 较 大 ， 形 成 的 毛 细 管 少 ， 就 控 制 了地 下 水 的 上升 数量。
、
冻 胀 对 建筑 物 基础 的 危 害 。
在 寒冷 的地 区，冬天气温 较低 ，最 低气温 达到一 ５０℃，地表 中 的 自由水 首先冻结成冰 晶体 ，随着气温 的继续下 降，结合水的最外层 也开始冻 结，使水晶体逐渐扩 大，未冻结 区的水分 向冻 结区转移 ，形
物产生 的严重危害 。为缓解冻 胀对基础 的破坏 ，我们在基础 底部和水 中加设 了３ ０—— ５ ０ ｍ砂砾石垫层 ，在』 房 、塔炉 、设备及 多幢公 ０ ＯＣ 一 共 、 民用楼 房 基础 中应 用 ，无 未 出现 开 裂 、冻 胀下 沉现 象 。
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这 样做虽然 可 以减轻 一部分 冻胀 的影 响，但难 以避免冻胀造 成 的开
１９ ｍ ． ，住宅 、『 房基础埋 深至冰冻线 以下 ，原有 的基础 实现不 ０ ¨
了 ，新建项 目基础也会增 加很 大工程 量并提 高工程造 价 。在近 几年 实践应用中，采用在各基础 下增加 ３ ０—— ５ ０ ｍ砂砾石垫层，表面 ０ ０ｍ 用 ｃ１ Ｏ砼找平 ，然后再按设 计进 行基础施工的方法，经过这样的处理 的高水位冰冻层较深的各种基础 ，基本上减少和 消除 了冻胀对基础的
能 起 到毛 细 作 用 时 ，地 下 水 就 源 源 不 断 地 供 给 冻 结 土 ，使 冰 胀 面 不 断 增 加，形 成冻结 的开放体危 害较大 。相 反，地 下水距冻结 深度较远 ， 土 颗 粒 较 大 ，起 不 到 毛 细 作 用 时 ，冻 结 土 无 水 供 给 ， 冻 胀 较 小 ， 形
２ ｏ 年 冬季，在未投 入使用的住宅楼 ，楼房墙身多处开裂 ，最大达 ｏ ２
３５ ｍ ． Ｃ ，门窗 开启 困难 ，门前 台阶冻起等现 象，气温正常后仍有 １ ｍ Ｃ
错 缝 未 恢 复 ， 工 业 管 架 砼 基 础 倾 斜 不 能 复 位 ，给 正 常 使 用 造 成 难 以 弥补 的损 失 。