浅析建筑物基础的冻胀及防冻技术措施
建筑工程防冻防寒专项方案
建筑工程防冻防寒专项方案一、前言随着气候变化和环境保护的重要性日益加强,建筑工程在冬季保温和防冻方面的要求也越来越高。
在寒冷地区,冬季建筑工程的施工和维护工作面临着严峻的挑战,必须制定有效的防冻防寒专项方案,保证工程质量和安全。
本文将从多个方面探讨建筑工程防冻防寒的相关内容,包括基础防冻、结构保温、设备防寒等。
二、基础防冻1. 地基处理地基冻胀是建筑工程中常见的问题,对地基的处理是防冻的重要环节。
首先,需要进行土壤勘察,了解地下水位、土层结构等情况,根据实际情况选择合适的处理方法。
其次,在地基处理过程中,可以采用灌浆、深基槽、挖土加保护层等措施,以确保地基在冬季不会受到冻胀的影响。
2. 地下管道防冻地下管道是建筑工程中重要的部分,需要保证其在寒冷冬季不会受到冻结的影响。
因此,可以在设计和施工中采取一些预防措施,比如选择节能保温材料、采用保温套管、设置保温层等,以保证地下管道不受冻结的威胁。
3. 地下室防冻地下室是建筑工程中重要的功能区域,需要在冬季进行充分的防冻处理。
可以在设计和施工中采用防冻地板、地热系统、地下排水系统等措施,以保证地下室在寒冷的冬季有良好的保温效果。
三、结构保温1. 墙体保温墙体是建筑工程中重要的承重结构,需要在冬季进行有效的保温处理。
可以采用外墙外保温、内墙内保温、保温涂料等方式,保证墙体在寒冷的冬季有良好的保温效果。
2. 屋顶保温屋顶是建筑工程中重要的覆盖结构,需要在冬季进行有效的保温处理。
可以采用屋面保温材料、屋面保温层、屋面保温涂料等方式,保证屋顶在寒冷的冬季不会受到冻胀和结冰的影响。
3. 地板保温地板是建筑工程中重要的功能区域,需要在冬季进行充分的保温处理。
可以在设计和施工中采用地热系统、地暖系统、地板保温材料等措施,以保证地板在寒冷的冬季有良好的保温效果。
四、设备防寒1. 暖通设备保养暖通设备是建筑工程中重要的设备,需要在冬季进行充分的保养和维护。
可以采用定期清洁、定期检查、定期维修等方式,保证暖通设备在寒冷的冬季有良好的使用效果。
试论建筑物基础的冻胀及防冻技术措施
试论建筑物基础的冻胀及防冻技术措施摘要:我国地域辽阔,各地区气候差异较大,因此在一些寒冷地区,由于气候的原因就会导致冻土的形成,也就是土体冻胀,土体冻胀会导致建筑物基础受到破坏,影响建筑物的使用期限,同时也对人类居住安全带来威胁。
因此,本文首先介绍了建筑基础及冻土的概念,随后对基础冻胀表现及冻胀力的形成做简要分析,最后根据冻土对建筑物产生的破坏特征,提出相应的防冻技术措施,意在为寒冷地区地基施工提供参考借鉴。
关键词:建筑物基础;冻胀;防冻技术措施在我国主要存在冻土的地区是青藏高原以及东北、西北等地,由于气候严寒,这些地区广泛的分布着多年冻土以及季节性冻土。
冻土在我国约占总面积的75%左右,其中多年冻土为21.5%,其余则是季节性冻土[1]。
无论是多年冻土或是季节性冻土都对建筑物的寿命造成严重的危害,例如,黑龙江位于我国东北部,在冬季时经常会发生土体冻胀现象,潮湿的土体遇冷后凝固,产生向上的应力导致土体冻胀,而在春季到来之时,冻土吸取热量而融化,导致土体下沉,如此周而复始。
虽然形成多年冻土和季节性冻土的地质条件不同,但形成的过程是一样的,都会对建筑物的基础造成破坏,因此,如何防范以及采取相应的防冻技术措施就显得尤为重要。
一、建筑物基础以及冻土的概念1.建筑物基础通常来说,建筑物基础就是指建筑物埋在地下的部分,它是将作用在建筑上的荷载以及建筑物自身的重量传给地基的一个桥梁[2]。
因此,基础施工的质量好坏,直接关乎建筑物的安全使用性能,若基础建造不好则会引发建筑物的不均匀沉降,致使建筑物墙体出现裂缝,严重影响建筑物使用的安全性。
2.冻土的概念冻土一般分为两种,即多年冻土和季节性冻土。
多年冻土是连续3年以上,常年在0℃以下长期处于冰冻状态的土质。
季节性冻土是在冬季低温状态下冻结,在夏季高温状态下解冻则称为季节性冻土。
一般含水的土体和岩石,自身都含有一定水分,这也称之为天然含水量,地基基础设计规范GBJ7-89中用(W)来表示。
基础冻胀及加固处理
基础冻胀及加固处理
钢结构的冻胀是引起框架式结构截面 wo 变形的常见现象,是由于结构材料的温度发
生变化引起的。
当结构材料温度下降时,结构材料的体积会发生变化,从而使结构性能发
生变化。
钢结构冻胀首先考虑如何防止、控制和修复钢结构的冻胀。
一般来说,分为基础冻胀
处理和加固处理两种。
基础冻胀处理是指通过采取一定的措施,降低结构材料在建筑运行过程中发生变形的
可能性。
具体措施包括:1)采用尺寸标准化构件并采取脱尺寸处理技术;2)采用耐候
钢或抗胀钢;3)采用天然油、沥青油或聚氨酯密封剂对钢结构进行处理,降低室内温度
对结构产生的影响;4)采用收缩螺栓等技术;5)强化室内温度管理;6)采用钢筋预应
力系统以应对句意装配后的收缩。
加固处理是指在完成冻胀预防性措施后,当结构发生变形时,采取一些措施延长结构
使用寿命、尽量恢复结构功能。
具体措施包括:1)采用熔接技术修复不相等的连接件;
2)在结构上加装板条和角钢,以增加结构强度; 3)采用连接装置和补强绞线紧固结构;4)采用拉断紧固钢带,把不相等的构件补焊。
综上所述,为防止结构因冻胀造成的损坏,应从基础冻胀处理和加固处理两方面入手,采取相应的措施,充分利用好结构材料在低温条件下收缩的特性,有效防止结构变形和损坏,延长钢结构使用寿命。
浅基的防冻胀设计与施工
浅基的防冻胀设计与施工
防冻胀是建筑工程中常见的问题,特别是在寒冷地区。
为了避免冻胀造成的损害,建筑师和工程师需要注意一些浅基防冻胀的设计和施工技巧。
首先,要选择适当的基础材料。
在寒冷地区,应该使用低温抗冻混凝土作为基础材料,这种混凝土的抗冻性能更好,可以减少冻胀对基础的影响。
其次,在施工过程中,要注意基础的排水系统。
如果基础的排水不畅,积水可能会在冬季结冰,导致冻胀。
因此,应该在基础周围设置排水系统,确保基础能够及时排出积水。
另外,还应该注意基础的保温。
在寒冷地区,基础的保温是防冻胀的重要措施。
可以在基础外缘设置保温材料,以减少冷空气对基础的影响,同时保持基础的温度。
最后,要注意基础的维护。
在冬季,要及时清理积雪和冰层,避免积雪和冰层对基础造成压力,从而导致冻胀。
总之,浅基的防冻胀设计和施工是建筑工程中不可忽视的重要环节。
只有在设计和施工过程中注意防冻胀的措施,才能更好地保护建筑的基础。
- 1 -。
严寒地区建筑结构防冻胀解读
该商业中心在建设过程中强化了地基处理,增加了保温措施以减少温度变化对结 构的影响,并定期进行维护检查,从而有效地避免了冻胀问题,确保了建筑结构 的稳定性。
失败案例:某桥梁工程
• 总结词:忽视防冻胀设计、材料选择不当、施工质量控制不严格
• 详细描述:某桥梁工程在严寒地区施工过程中,忽视了防冻胀设计,材料选择不当以及施工质量控制不严格,导致建筑 结构出现了严重的冻胀问题,影响了桥梁的安全性和使用寿命。
05
工程实例分析
成功案例一:某住宅小区
总结词
合理设计基础、采用抗冻材料、加强施工监控
详细描述
该住宅小区位于严寒地区,通过合理设计基础结构,采用抗冻胀性能良好的建 筑材料,并加强施工过程中的监控,成功避免了冻胀问题对建筑结构的影响。
成功案例二:某商业中心
总结词
强化地基处理、增加保温措施、定期维护检查
根据当地气候条件和建筑物的热工要 求,合理确定保温层厚度,确保保温 效果。
排水设计
地面排水
设置合理的地面排水设施, 及时排除地表积水,避免 积水结冰对建筑物造成危 害。
屋面排水
合理设计屋面排水系统, 确保排水通畅,防止积水 结冰对屋面造成破坏。
管道防冻
对暴露在室外的水管、消 防管等管道进行保温处理, 以防管道因冻裂而损坏。
严寒地区建筑结构防 冻胀解读
• 严寒地区概述 • 冻胀现象及其影响 • 建筑结构防冻胀设计 • 新型防冻胀技术 • 工程实例分析 • 结论与展望
目录
01
严寒地区概述
严寒地区定义
01
02
03
04
05
严寒地区是指气温长年 较低,通常在零度以下 的地区。这些地区可能 包括寒带、亚寒带和寒 温带等。
浅析冻土对建筑物的危害及预防措施
浅析冻土对建筑物的危害及预防措施冻土处理不当,易使地上建筑物产生变形。
为防止冻土对建筑物的危害,应做好预防冻胀措施。
标签:冻土危害预防我国辽宁东北部,气候寒冷,冬季多半时间处在零下20多度,冻土深度均在1.2米左右。
由于季节性气温变化,冬季地基土冻结后产生冻胀变形,夏季融化后产生融化下沉变形,易造成建筑物冻害,严重的甚至不能使用。
因此寒冷地区土壤的冻胀直接关系到建筑物的使用年限和结构安全。
如何解决季节性冻土地基与浅基础的问题,是我们在建筑设计与施工中面临的重要课题。
一、土壤冻胀的原理土壤中的自由水结冰时,薄膜水冰点较低尚未冻结。
在温度继续下降时,接近自由水的薄膜水逐渐变成了冰,使原来的冰晶体增大,而薄膜水更薄,吸引力有了剩余,因而产生了压力差,吸引着下部水份来补充。
细粒土中土粒周围有薄膜水,使土粒和土粒间不直接接触,薄膜水互相贯通,成了水份转移的良好通路。
0℃的水向更低温度土层移动,破坏了毛细水胀力与悬浮水柱的重量平衡,为了达到平衡又吸引下层水,水份逐渐上升冻结成冰,使水体积增大。
因而水份转移使土壤产生冻胀。
二.土壤冻胀的因素土壤冻胀与很多因素有关,主要因素是低温延续时间、土壤种类、土壤的秋季天然含水量及地下水位等情况。
1.冬季低温连续时间的长短对土壤的冻结深度有直接影响。
在土壤冻胀性相同的情况下,低温连续时间愈长则冻结深度就愈深,冻结深度愈深冻胀量亦愈大。
2.土壤种类是土壤冻胀的重要因素。
土壤愈细(如粘类土〉颗粒间接触面积愈大,给水份转移创造了有利条件,故呈现出的冻胀量亦较大。
3.基土的冻胀还取决于冬季冻结前的土壤天然含水量超过塑限的程度。
因为天然含水量超过塑限愈多,转移水份也愈多,因此基土冻胀就较大。
4.地下水位距基土的距离是基土冻胀时水份转移的补给条件。
冻结时地下水位距冻结基土之间的距离称为毛细管高度。
毛细管补充高度是判断土壤冻胀性的一个主要指标。
三、土壤冻胀对建筑物的危害1、冻胀力的危害作用于基础底面的冻胀力一般都大于土壤地耐力,有时竟达40-50吨/米2。
路基土的冻胀分析及防冻害措施
浅谈路基土的冻胀分析及防冻害措施【摘要】在我国的高寒地区,由于气温极低容易产生路基土的冻害现象,本文通过对路基土的冻胀机理和冻胀的影响因素进行了详细的分析,并得出了相对应的防治冻害的相关措施,为高寒地区路基土的设计、施工、维护等方面提供指导。
【关键词】:路基土;冻胀;防治措施中图分类号:u213.1 文献标识码:a 文章编号:一、前言路基土在极低的气温下,会产生冻结现象,水分的冰析作用和迁移积聚现象是导致路基土不均匀冻胀的直接原因。
冻胀的强弱程度跟土体在发生冻结时候的温度、土体内含水量的多少和水的来源、土的颗粒的大小和外部荷载的作用等多方面的因素有关。
二、路基土的冻胀影响因素分析1、土质对路基土产生冻胀的影响土体中的矿物质成分、密实度和粒度的成分是土质对路基土产生冻胀影响的最主要原因。
当路基土的土颗粒的粒径在0.1 mm以上时因为空隙较大,使得水分容易被排出,因此不会发生冻胀。
当土颗粒的粒径减小到一定程度,空间的空隙减小到一定程度之后,就容易发生冻胀。
当土颗粒粒径在0.1—0.05 mm范围之间,土体就会产生冻胀,这个范围内土体冻胀的可能性最大;当土体颗粒粒径在0.002 mm以下的时候,土颗粒分散性增大使得水分迁移量减小,使得土体的冻胀性逐渐减弱。
矿物成分对冻胀的影响不会发生在颗粒较粗路的路基土中。
土的密实程度也会对土的冻胀造成影响,在含水率固定的条件下,路基土密度的降低会增大土体之间的孔隙。
当密实度较小的土体发生冻结的时候,留有充分的孔隙和空间让冰发生自由膨胀也不会引起土颗粒间间距的变化,这时的土体产生的冻胀量比较小。
随着密实度的增大,自由水充填到了土颗粒间的孔隙之中,因此路基中水分在变成冰后的膨胀空间就会受到限制使得路基土冻胀程度变大。
当土体处于一个标准的密实度范围内,土颗粒间的孔隙在最小的范围内,这时的土体的密实度就阻碍水分的迁移,使得冻胀量也就达到了最大值。
2、水对路基土产生冻胀的影响路基土中的含水率,是促使路基土产生冻胀的基本条件。
外墙地梁下防冻胀做法
外墙地梁下防冻胀做法1. 引言嘿,朋友们,今天咱们聊聊一个关系到家居安全的话题——外墙地梁下的防冻胀做法。
听起来有点高深莫测,但其实就像咱们平常生活中的一些小窍门,掌握了就能让你的房子安安稳稳,不再受天气的“捉弄”。
说到底,谁都不想自家的地基像过山车一样,受冻了又胀,真是让人心累啊!2. 什么是冻胀?2.1 冻胀的原理先来聊聊“冻胀”这个小家伙。
它可不是个好东西,尤其是在寒冷的冬天。
简单来说,当土壤中的水分因为温度下降而冻结时,水分就会膨胀,结果就导致了地基的不稳,甚至还可能出现裂缝。
就像一块冰淇淋在阳光下融化,结果让你的小手沾得满满的。
你说这多麻烦!2.2 为什么要防冻胀?那么,为什么我们一定要防冻胀呢?这可不只是为了让你的房子看起来不错哦。
冻胀可直接影响到外墙地梁的稳定性,甚至可能导致房屋倾斜、变形,严重的还可能影响到房屋的整体结构。
咱们可不能因为小疏忽,让自己的窝变成“危楼”,所以防冻胀真的是一门“必修课”。
3. 防冻胀的方法3.1 选择合适的材料第一步,选材料。
就像煮一碗好面的基础是好面粉,做好防冻胀也得从选择材料开始。
通常来说,咱们可以选用一些耐冻、抗压的混凝土或者其他工程材料。
尤其是那些能够承受低温环境的材料,简直是天上掉下来的“福星”。
使用这些材料,能有效地抵御冻胀带来的“骚扰”。
3.2 建造时的注意事项接下来,建造时咱们得注意一些细节。
比如,地梁的深度要适中,最好埋入冻土以下,像个“隐士”一样躲开寒冷的侵袭。
此外,记得留出足够的排水空间,避免水分在地下长时间滞留。
就像你在夏天喝饮料时,冰块放多了,不但不好喝,还让你心情变糟,房子也是一样,要“通风透气”。
3.3 施工后的养护最后,施工完了之后,可别忘了养护哦!这就像给新养的小猫咪喂食一样,细心照顾才能让它健康成长。
定期检查地梁的状态,看看有没有裂缝或者其他问题。
冬天来临之前,别忘了加一层保温材料,这样才能让你的家在寒风中“安然无恙”。
冻胀地基土防冻胀措施
冻胀地基土防冻胀措施冻胀是指土壤中水分的冻结膨胀和解冻收缩引起土壤体积的变化。
当土壤中的水分冻结时,水会由液态转变为固态,属于体积膨胀。
而当土壤解冻时,水则由固态转变为液态,导致土壤体积收缩。
这样的变化会对地基产生不利影响,如地面沉降、地基破坏等。
因此,为了防止冻胀对地基的危害,需要采取一系列的措施。
首先,应根据地基土壤的物理性质和环境条件进行合理的设计和施工。
不同地区的土壤性质和环境条件不同,因此需要针对性地进行地基设计。
工程师需要对土壤的含水量、孔隙率、颗粒结构等进行细致的分析,以确定合适的地基施工方案。
此外,地基设施的排水系统也需要精心设计,以便排除地下水,减少土壤含水量,降低冻胀的风险。
其次,应采用适当的改良技术来增强地基土壤的力学性质。
例如,可以使用物理改良方法,如夯实和加筋等。
夯实是指利用夯实设备对土壤进行振动压实,从而增加土壤的密实度和抗冻性。
加筋则是在地基土壤中加入钢筋、合成纤维等材料,以提高其抗冻性和抗胀裂性。
此外,还可以考虑使用化学改良方法,如添加胀缩剂、聚合物凝固土壤等,以改善地基土壤的性质。
第三,应采取保温措施以降低地基土壤的冻结温度,并阻止冻结膨胀的产生。
保温材料可以分为外部保温和内部保温两种。
外部保温主要是在地基上覆盖一层保温材料,如聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯发泡材料等,以减少热量的传导和外界温度的影响。
内部保温主要是通过在地基中添加保温材料,如膨胀剂、玻璃纤维等,来减少土壤的冻结温度。
最后,应进行定期的巡视和维护,并及时采取相应的修复措施。
冻胀地基土壤的稳定性是一个长期过程,需要进行定期的检查和维护。
遇到地基破坏或冻胀现象时,应及时采取修复措施,以防止进一步的损坏。
修复方法可以根据具体情况而定,如重新夯实地基、加固地基等。
综上所述,冻胀地基土防冻胀措施涉及地基设计、改良技术、保温措施和定期维护等方面。
通过合理的设计和施工,加强地基土壤的力学性质,采取保温措施以降低冻结温度,并定期进行巡视和维护,可以有效预防冻胀对地基的损害,保证工程的稳定性和安全性。
地基冻胀防冻措施
地基冻胀防冻措施引言地基冻胀是指土壤在低温条件下遭受冻胀后膨胀、收缩的现象。
这种现象常常会对建筑物、道路等基础设施造成严重的损害。
为了保护建筑物和基础设施的稳定性,采取一系列的防冻措施是必要的。
本文将介绍常见的地基冻胀防冻措施,并探讨它们的优劣和适用条件。
1. 积极排水措施积极排水是预防地基冻胀的重要措施之一。
通过合理的排水系统,可以有效地减少土壤中的水分含量,从而降低土壤的冻融性。
以下是几种常见的积极排水措施:•地下排水系统:地下排水系统是一种将地下水引导到下方排水系统的技术。
它通常由排水管道、排水井和泵站等组成。
地下排水系统可以快速排除土壤中的积水,减少土壤融化和冻结的次数,减轻地基冻胀的危害。
•雨水收集和利用系统:在建筑、道路等场所设置雨水收集设施,将雨水用于浇灌植物、洗车等活动中。
通过收集和利用雨水,可以减少土壤中的水分含量,降低地基的冻融性。
积极排水措施的优势在于其操作简单、有效性高。
但是,这些措施需要合理的设计和使用,以确保排水系统的顺畅运行。
2. 抗渗措施土壤渗透率是土壤吸水能力的一个指标。
渗透率较高的土壤更容易遭受冻胀破坏。
为了防止土壤的冻胀破坏,可以采取以下的抗渗措施:•增加渗透率:通过改变土壤的物理性质,例如增加砂的含量,可以提高土壤的渗透率。
渗透率越高,土壤吸水能力越强,土壤冻胀的风险越低。
•降低土壤含水率:提前降低土壤中的含水率,可以减少土壤在低温条件下的膨胀。
可以通过适时的排水,或者加入一定比例的砾石、沙子等材料来降低土壤含水率。
抗渗措施对于地基冻胀的防治非常有效。
然而,在具体实施中需要考虑土壤的类型、环境条件等因素,以确保抗渗措施的效果。
3. 增加保护层厚度通过增加保护层厚度,可以有效地降低地基冻胀的风险。
保护层是位于地基和土壤之间的一层可渗透或不可渗透的材料。
以下是两种常见的保护层材料:•复合材料:复合材料通常由聚乙烯薄膜、无纺布等材料组成。
复合材料具有良好的防水性能,可以有效地隔离地基和土壤之间的水分,在一定程度上防止土壤冻胀的发生。
防止冻涨引起的基础裂缝的主要措施
防止冻涨引起的基础裂缝的主要措施1. 冻涨是什么?冻涨,顾名思义,就是“冻”和“涨”这两个字的结合。
冬天来了,地面上的水分在低温下结成了冰,体积可是会膨胀的。
就像你喝了太多水,肚子也会鼓鼓的,冰也是如此。
冰的体积一涨,下面的地基就不得不“陪着受罪”,一不小心就会出现裂缝,真是让人心疼的事儿。
这种情况,尤其在北方的冬天,真是屡见不鲜。
要是基础一旦出现裂缝,那可就麻烦了,修起来可不是小事儿。
这可不是我们盖房子时希望看到的景象。
1.1 为什么冻涨会造成裂缝?首先,大家想想,如果你的房子底下都是水,水在结冰的时候涨起来了,房子可不就被挤得抖抖瑟瑟吗?而且,如果基础的材料质量不合格,或者说设计不合理,那裂缝就更容易出现了。
这就好比你穿了一双不合脚的鞋,走着走着就磨脚了,没办法啊!1.2 冻涨的后果有多严重?裂缝不止让房子看起来丑,还可能影响到结构安全,长时间得不到处理,那可真是“亡羊补牢,未为晚矣”,但是越早处理越好。
所以,防止冻涨引起的裂缝,绝对是当务之急。
2. 防止措施那么,咱们该怎么来防止这冻涨带来的麻烦呢?别担心,听我慢慢说。
2.1 选对材料首先,材料选择可得讲究。
比如说,咱们可以用一些抗冻性强的混凝土,或者加点儿添加剂,让它更加“抗压抗冻”。
这就像是给房子穿上一层厚厚的棉衣,冬天再冷也不怕。
同时,咱们也可以选择一些透水性好的材料,减少地下水的积聚。
水排出去了,自然就不容易结冰了。
2.2 合理设计然后,设计也得跟上。
有些朋友可能觉得,设计只要好看就行,其实不然!基础的深度、宽度都得经过科学计算,像建筑师一样,做个“科学家”。
另外,基础底部的防水层也是重中之重,千万别偷工减料,防水做好了,水就不容易进来,自然也就不容易冻涨。
3. 施工注意事项最后,施工过程中的细节可不能忽视。
光有理论知识不够,实际操作才是王道!3.1 严控施工环境施工的时候,尽量选择在温度适中的时候进行,特别是在冬天,天气寒冷可不适合施工。
建(构)筑物地基的冻害防治
建(构)筑物地基的冻害防治随着现代建筑技术的不断进步,建筑物的地基设计和施工也变得更加复杂和精细。
严寒冬季的冻害依然是地基施工和建筑物使用中常见的难题之一。
冻害不仅会给建筑物的地基造成损坏,还会影响建筑物的使用寿命和安全性。
如何有效地预防和治理建筑物地基的冻害成为了建筑工程领域的一个重要问题。
一、冻害对建筑物地基的影响冻害是指地下水或土壤中的水分受到温度变化影响而发生的物理变化。
在冬季,地面温度下降会导致土壤中的水分结冰,从而引发冻胀现象。
冻胀会对地基和建筑物结构造成以下影响:1. 土壤冻胀会对地基产生挤压力,导致地基结构产生变形或破坏,严重时甚至会使建筑物倾斜或倒塌。
2. 冻胀还会导致地基下部土体的变形,从而损坏地基结构的稳定性,影响建筑物的使用寿命和安全性。
3. 地下水因冻结造成的挤压力也会影响地基的稳定性,使建筑物地基部分的承载能力降低。
冻害对建筑物地基的影响不能忽视。
为了预防和治理建筑物地基的冻害,我们需要考虑以下几个方面。
二、预防冻害的措施1. 合理选择地基基础类型在设计建筑物地基时,需要根据当地气候和土质条件合理选择地基基础类型。
对于易受冻害影响的地区,应该采用抗冻性好的地基基础类型,如桩基、板基等。
2. 控制地基水分含量在地基施工前,需要对土壤进行充分的干燥处理,以确保地基的水分含量在合适的范围内。
过高的水分含量会增加土壤冻结的可能性,而过低的水分含量则会影响地基的承载能力。
3. 加强地基保温措施对于易受冻害影响的地区,需要在地基施工过程中加强保温措施,避免土壤受到严寒温度的影响。
可以采用保温材料覆盖地基,或者在地基下部添加保温层,以减少土壤温度的波动。
4. 合理设计排水系统及时有效的排水是预防冻害的关键。
合理设计排水系统可以将地下水排除在建筑物外部,避免地下水导致的冻结现象。
5. 注意地基的通风和排气地基通风和排气是很重要的,保持地基内部的空气流通有助于降低地基的温度波动,减少土壤的冻结现象。
浅析水工建筑物冻害防治技术
失稳定性而破坏。
1 施工 方法 和旌工工艺也是造成建筑物冻害的原因 . 5
如浆砌石挡土墙灌浆不满 , 墙背不平 整, 不构缝 , 易挂霜结露或形成 冰楔 , 会产生不规则裂缝 。 钻孔桩基础接桩深度不够 , 面不光滑或钢筋 表 长度过短 、 断桩等不合格的施工质量造成 了工程受地基土略 [ 防冻害工程设计 , 首先满足常规设 计要 求 , 然后计算 和检验建筑物 在冻土条件下的整体稳定性 、 基础位移量 和结构 强度 , 以确定是否需要 采取和优选防冻技术措施 , 进行防冻害设计前必须查明该工程 的土质和 地下水情况 ; 了解本地气温 , 冻胀 , , 降雪 冻深等有关特性; 确定合理的基 础埋置深度 ; 尽量减小结构的平 面尺 寸 , 力求结构紧凑 ; 选用刚度大 , 抵 抗不均匀冻胀能力强的结构 ; 除按一般方法设计 , 使其满足建筑物强度 , 刚度 , 稳定及 防渗要求外 , 还需把各种冻胀 力作为外荷 载 , 进行强度 , 稳 定性 , 变形校核 , 足不 了上述要求 , 若满 应考虑综合的抗冻措施。水工建 筑物冻害防治途径按建筑物类型分述如下 :
水工建筑物的冻害主要是水 工建筑 物因基 础土质冻结后 产生 冻胀 而造成建筑物不同程度的破坏, 称之为冻胀破坏 , 简称为冻害。 产生冻 害 的外界条件是负气温、 土质、 水和外荷载等。 细粒土和混凝土孔隙中的水 分以及水库水面在负气温下会结冰 , 冻胀和静冰压力。地基土 的冻 产生 胀使水闸 、 溢洪道底板隆起裂开 , 桥梁、 渡槽桩基冻拔 。混凝土孔隙中的 水分冻结融化交替作用可使混凝土严重剥蚀 。 水库的静冰压力和解冻时 碎冰块的撞击会破坏坝体护坡和使水塔等水工建筑物的墩 、柱发生歪 斜、 断裂。在我国的东北 、 华北、 西北, 处于季节性的冻土地 区, 水工建筑 物的冻害十分严重 , 因此分析冻害的形成原因 , 对解决冻害问题 是十分 重要的。 以黑龙江省来说 , 有许多灌 区, 尤其是涝 区, 由于地基土质多为黄 色 和黑色的粉质壤土, 而且地下水位较高 , 冻前含水量大 , 地基土冻胀强 , 因此中小型水工建筑物遭受冻害破坏相当普遍 ,不管是预制装配 区的, 还是现浇的; 不论是钢筋混凝土 的, 还是砖木结构的 ; 浅基础的或者是深 基础的桥、 闸等各种水工建筑物都存在不 同程度的冻害 。 涵、 由于冻害破 坏。 给水利建设 、 工程施工 、 工程效益 、 工程维修及工程管理等造成了很 大危害。 l 水工建筑物冻害的形成原因 了解冻害 , 首先要了解冻土 , 冻土分为多年冻土、 节冻土和瞬时冻 季 土 。季节冻土的冻胀是受冻土中的土颗粒组成、 分 、 水 负气温 、 土体密度 及外荷载等主要 因素综合作用的结果 。 节冻土区水工建筑物冻害成因 季 可分为 内因和外因两部分 , 其中地基土冻胀 、 融沉、 冰冻及长期冻融循环 等是 自 然规律所产生的破坏作用 ,属于造成水 工建筑物冻害的内因, 而 设计不合理 , 施工方法不 当和工程管理不到位等原 因是人为 因素 , 属于 造成水工建筑物冻害的外因。 同类型的水工建筑物其受冻胀破坏的形 不 式不 同, 冻胀类型也不尽相同 , 水工建筑物冻胀破坏类型不外乎有渠道 的衬砌 、 ; 墩及受切向冻胀力作用的基 础 ; 护坡 桩、 平板型基础和挡土墙
冻胀、强冻胀和特强冻胀地基的防冻害措施.doc
冻胀、强冻胀和特强冻胀地基的防冻害措施
1、对在地下水位以上的基础,基础侧表面应回填不冻胀的中、粗砂,其厚度不应小于200mm;对在地下水位以下的基础,可采用桩基础、保温性基础、自锚式基础(冻土层下有扩大板或扩底短桩),也可将独立基础或条形基础做成正梯形的斜面基础;
2、宜选择地势高、地下水位低、地表排水条件好的建筑场地。
对低洼场地,建筑物的室外地坪标高应至少高出自然地面300mm~500mm,其范围不宜小于建筑四周向外各一倍冻深距离的范围;
3、应做好排水设施,施工和使用期间防止水浸入建筑地基。
在山区应设截水沟或在建筑物下设置暗沟,以排走地表水和潜水;
4、在强冻胀性和特强冻胀性地基上,其基础结构应设置钢筋混凝土圈梁和基础梁,并控制建筑的长高比;
5、当独立基础联系梁下或桩基础承台下有冻土时,应在梁或承台下留有相当于该土层冻胀量的空隙;
6、外门斗、室外台阶和散水坡等部位宜与主体结构断开,散水坡分段不宜超过1.5m,坡度不宜小于3%,其下宜填入非冻胀性材料;
7、对跨年度施工的建筑,入冬前应对地基采取相应的防护措施;按采暖设计的建筑物,当冬季不能正常采暖时,也应对地基采取保温措施。
建筑地基冻害分析及其治理
建筑地基冻害分析及其治理[摘要]本文介绍了建筑地基冻害原理,提出了具体的冻害预防措施和处理方法,供广大工程技术人员参考。
[关键词]冻土冻胀率冻胀应力中图分类号:f284 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)13-0128-011 概述在我国的北方广大地区,特别是东北,土层冻结较深,如果建筑物不进行必要的防寒保温工作,尤其是浅基础建筑和越冬跨年而又不能采暖的工程,是很容易遭受冻害的。
建筑物一旦遭受冻害后,轻者使基础或墙体变形、裂缝。
严重时建筑物的整体性将受到破坏,以致倾斜倒塌。
建筑物冻害的预防重于处理,应坚持预防为主、防治结合的原则。
冻害与土、水、温度三个要素紧密相连,是有一定规律性的。
2 冻害原理建筑物的基础埋在不同深度的土层中,将上部结构的荷载传至地基,一般情况下,基础仅仅受基底反力及基侧的土压力和摩擦力作用。
在冻土地区,土体冻结时基侧材料与土之间由冰所胶结,一旦使基础与冻结土体分离开会造成破坏性后果。
若建筑物地基是冻胀性的土,当出现冻胀时,由于受到建筑物基础上荷载的约束亦会产生冻胀力引起建筑物破坏。
3 冻害的预防措施掌握了冻害的规律性,可以根据不同情况酌情采取不同的预防措施,就可以减少和避免冻害的发生。
从实际出发,可从以下方面注意防治冻害的发生:(1)根据冻结与温度的关系,可以看出应重点加强基础在降温初期的防冻保温工作,避免早期受冻害,这对基础防冻害将起到相当重要的作用。
(2)在设计和施工中,基础上面每个楼层及洞口上要尽可能设置封闭式现浇钢筋混凝土圈梁,用以调节因冻胀而产生的不均匀变形并有利于抗震;基础不能砌筑在超过1ocm厚的冻土层上;基础施工时不能按地槽形状满槽灌碎砖或做成上宽下窄基形。
在季节性冻土地区不能把基础设计成上大下小的倒梯形。
(3)现浇粱、板、雨蓬等构件下的立柱支撑,入冬前要拆除,如不能拆除时,要在立柱下面铺垫非冻胀性材料,以防冻胀后使立柱支撵位移而把构件变形破坏。
建筑物基础冻害及防治措施探讨
建筑物基础冻害及防治措施探讨摘要:若建筑物地基为冻土,当外部环境(温度变化、荷载作用等)变化时,就会引起建筑物的冻害,即冻胀隆起或融化沉降,从而引起基础和上部结构开裂破坏,影响结构的使用寿命及正常使用。
本文对建筑物基础冻害和防治问题作一阐述,供大家参考。
关键词:地基冻害裂缝1前言在我国的北方广大地区,特别是东北,土层冻结较深,如果建筑物不进行必要的防寒保温工作,尤其是浅基础建筑和越冬跨年而又不能采暖的工程,是很容易遭受冻害的。
建筑物一旦遭受冻害后,轻者使基础或墙体变形、裂缝。
严重时建筑物的整体性将受到破坏,以致倾斜倒塌。
建筑物冻害的预防重于处理,应坚持预防为主、防治结合的原则。
冻害与土、水、温度三个要素紧密相连,是有一定规律性的。
2建筑物基础的冻害现象建筑物基础的冻害现象有:(1)裂缝。
窗口上下角出现斜裂缝,门窗口上下横断面出现的水平裂缝,房屋转角处及内外墙联结处则出现垂直裂缝。
(2)倾斜。
围墙一类的建筑,一般东西方向围墙在春季会向南倾斜。
(3)在无横墙的不采暖房屋中会发生平面整体挠曲。
(4)天棚抬起。
(5)门台阶、散水坡冻裂拉断。
(6)轻型构筑物在冻切力作用下逐年拔起。
3 冻害原理凡是含水的松散岩石和(或)土体,当其温度处于O℃或O℃以下时,其中水份转变成结晶状态(即使是一部分)且胶结了松散的固体颗粒,即为冻土。
冻土的成份是较为复杂的四相体系,其基本组成是固体矿物颗粒、粘塑性的冰包裹体、液相水(未冻水和强结合水)和气态包裹体(空气和水气)。
冻土根据在地层中天然状态存在的时间长短可以分为多年冻土、季节性冻土、短时冻土三类。
建筑物的基础埋在不同深度的土层中,将上部结构的荷载传至地基,一般情况下,基础仅仅受基底反力及基侧的土压力和摩擦力作用。
在冻土地区,土体冻结时基侧材料与土之间由冰所胶结,一旦使基础与冻结土体分离开会造成破坏性后果。
若建筑物地基是冻胀性的土,当出现冻胀时,由于受到建筑物基础上荷载的约束亦会产生冻胀力引起建筑物破坏。
建筑地基防冻处理
建筑地基防冻处理在建筑工程中,地基是承载建筑物重量的基础,其稳定性和安全性对整个建筑工程至关重要。
然而,寒冷气候条件下,地基会受到冻胀问题的影响,给建筑工程带来潜在的破坏风险。
因此,在寒冷地区进行地基防冻处理是一项必不可少的工作。
1. 了解冻胀问题冻胀是指在寒冷气候下,地下水或土壤中的含水量在遇到低温时结冰膨胀,从而对地基结构产生力学冲击的现象。
当地基遭受冻胀问题时,会引起地基沉降、地面裂缝、地基破坏等情况,严重影响建筑物的安全性。
2. 冻胀机理分析冻胀问题的产生主要与以下几个因素有关:(1)土壤含水量:土壤中的含水量越高,结冰膨胀的力量就越大。
(2)土壤颗粒间隙:土壤中颗粒间的间隙越大,冻胀问题就越明显。
(3)地面温度:地面温度的变化直接影响土壤的冻融情况。
了解冻胀问题的机理能够帮助我们更好地进行地基防冻处理的规划和实施。
3. 地基防冻处理方法为了解决地基冻胀问题,我们可以采取以下几种防冻处理方法:(1)排水措施:通过加设排水系统,及时排除地下水和土壤中的多余水分,减少冻胀力的产生。
(2)加热处理:利用地源热泵等加热设备提供热能,保持地基周围的温度稳定,防止土壤结冰。
(3)填充材料选择:选择合适的填土材料,以减少土壤中水分的含量和流动性,降低冻胀风险。
(4)改变地形:合理改变地面的坡度和凹凸,降低地基受冻胀影响的可能性。
(5)施工技术:采取先进的施工技术,如钻孔排水,灌浆加固等,提高地基的抗冻胀能力。
4. 防冻处理实施过程在进行地基防冻处理时,我们应该遵循以下步骤:(1)勘测和评估:对地基的物理特性和环境条件进行勘测和评估,确定地基防冻处理的具体需求。
(2)方案制定:根据勘测和评估结果,制定适合地基的防冻处理方案,包括使用的材料和施工工艺等。
(3)施工准备:准备防冻处理所需的施工设备和材料,并组织相关工作人员进行培训和安全教育。
(4)施工实施:按照防冻处理方案进行施工,确保施工过程中严格按照工艺要求进行操作。
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冻胀、强冻胀和特强冻胀地基的防冻害措施
1、对在地下水位以上的基础,基础侧表面应回填不冻胀的中、粗砂,其厚度不应小于200mm;对在地下水位以下的基础,可采用桩基础、保温性基础、自锚式基础(冻土层下有扩大板或扩底短桩),也可将独立基础或条形基础做成正梯形的斜面基础;
2、宜选择地势高、地下水位低、地表排水条件好的建筑场地。
对低洼场地,建筑物的室外地坪标高应至少高出自然地面300mm~500mm,其范围不宜小于建筑四周向外各一倍冻深距离的范围;
3、应做好排水设施,施工和使用期间防止水浸入建筑地基。
在山区应设截水沟或在建筑物下设置暗沟,以排走地表水和潜水;
4、在强冻胀性和特强冻胀性地基上,其基础结构应设置钢筋混凝土圈梁和基础梁,并控制建筑的长高比;
5、当独立基础联系梁下或桩基础承台下有冻土时,应在梁或承台下留有相当于该土层冻胀量的空隙;
6、外门斗、室外台阶和散水坡等部位宜与主体结构断开,散水坡分段不宜超过1.5m,坡度不宜小于3%,其下宜填入非冻胀性材料;
7、对跨年度施工的建筑,入冬前应对地基采取相应的防护措施;按采暖设计的建筑物,当冬季不能正常采暖时,也应对地基采取保温措施。
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浅析建筑物基础的冻胀及防冻技术措施
我国幅源广大,土地辽阔,东北、西北等地广泛分布季节性冻土,青藏高原分布多年冻土。
我省黑龙江地处祖国东北部,在这块寒冷的地区,经常遇到土体冻胀,建筑物寿命受到严重的威胁及冻害影响。
1.冻土的概念及特性
凡含有水的岩石及土体,均含有一定的水份,在地基基础设计规范GBJ7-89用(W)来表示天然的含水量。
冬季当温度降低到其冻结温度时,土中的孔隙水结成冰,伴随冰体的产生,固结了土体中微细的颗粒。
各种土体中冰的离析作用,将伴随着一系列非常复杂的物理及化学变化。
以及达到受力的改变。
水分增减,孔隙深液浓度的增大和土体不均匀变形,引起应力产生应变,这是符合材料力学的虎克定律。
这就是冻土产生的根本原因。
不同的土粒比重它的孔隙比是有区别的。
粘土的透水性能较差,吸水率较高,它的冻胀力也越大。
2.土冻胀过程
哈市地区按规范(GBJ7-89)规定,季节性冻土标准冻深为2.0M。
冬季期间,潮湿的土体受冻后固结,产生向上的法向应力产生冻胀。
春融季节,冻土吸收外部的热量,出现融化,引起土体沉陷。
周而复始引起土体冻胀――沉陷。
尽管季节性冻土区或者长年冻土区地质条件不一,但这种过程同样存在。
他们的性质有相似的一面也有差别的一面。
对于象哈市地区这种冻土曲线特点应是自上而下单向冻结,冻结过程比较缓慢,往往需要四-六个月的时间,即十月末直至第二年的四月份左右,哈市也把此段视为冬季施工阶段。
最大冻结期间多在一至二月份。
当春暖花开冻土层处于上下双向融化(地热作用)融化速度较迅速,仅一、二个月的时间。
3.冻土地区建筑物的破坏特征
3.1桩、柱下独立钢筋砼基础
寒冷地区桩,柱下独立钢砼的基础,冻害相当普遍严重。
某地区的桩埋入土中长度为6M,每年冻拨约50MM左右,据多年统计,现已拨出1000MM左右。
国家标准(GB50204-92)规定:如平均气温低于50时,不得浇水养护,在冬季施工期中,环境气温较低,这种情况下使用薄膜养生液、防水纸或塑料薄膜等封闭材料来封闭混凝土中的多余拌合水,以实现混凝土的自然养护。
但应注意,有些薄膜养生液(例如以水玻璃为主要成分的薄膜养生液)低温下成膜性能差,甚至不能成膜或出现冻胶现象。
因而冬期施工中使用薄膜养生液时应及时选用低温下成膜性能好的薄膜养生液。
由于许多养生液的颜色一般较浅,因而涂刷前可向养生液中加入适量颜料以便于检查涂施是否均匀,并保证不漏涂,从喷嘴中喷出的养生液应呈雾状,以便于能均匀地喷涂,且又不致于造成浪费,因而有时可将喷嘴换成农用喷雾器的喷头效果更好。
3.2墩基础建筑物的冻害
在季节性冻土地区,墩基础多用于桥梁,工业厂房,围墙及构筑物等。
拿哈市地区围墙受冻为例说明:基础由于埋置较浅,大约在室外地下1M左右,基础且均座在粘土层位置,地下水位又比较高,在法向的冻胀力作用下,不均匀上抬,进而导致上部结构的变形,冻胀力远远大于红砖砌体的极限抗剪应力,砌体出现倒八字裂缝。
个别围墙导致倒塌现象。
3.3条形基础房屋的冻害破坏
在哈市地区,条形基础房屋在建筑物四个角部位冻胀力最大。
在建筑物的中部冻胀力最小。
这样,建筑物有三种裂缝发生。
分别为水平裂缝,垂直裂缝,和斜裂缝。
斜裂缝通常见到对称八字和局部斜裂缝。
正八字形裂缝通常是由不均匀冻胀引起,倒八字形即墙体中主拉应力方向与受不均匀冻胀产生的主拉应力方向相反。
故与主拉应力方向垂直的斜裂缝。
建筑物的斜裂缝有时与一侧积水,或有排水沟通过而渗漏,且与基础砌筑质量不佳,基础砌面凸凹不平,局部产生水平切向冻胀力有关系。
水平裂缝的部位多在门窗口的上部或下部的横断面上。
主要是由于基础两侧冻胀或融陷不均造成。
裂缝宽度一般是内大外小。
4.在有冻胀性土的地区,宜采用下列防冻技术措施
4.1换砂法
在建筑物中防冻害换砂法是采用最广泛的一种,也是最普遍,最简单的一种方法,用来消减地基土的冻胀力。
4.2物理化学法
物理化学法是指利用交换阳离子及盐分对冻胀影响所采用人工材料处理地基土来改变土粒子与水之间相互作用,使土体中的水分迁移,强度及其冰点发生变化,从而达到削弱冻胀的目的。
目前哈市极少采用,据有关资料介绍:俄罗斯和美国在较多的试验和实际应用上都取得了成功。
美国在寒冷地区公路路基处理上也成功的采用物理化学方法中的盐渍化法。
4.3保温法
保温法是指在建筑物底部及四周设置隔热层,增大热阻,以延缓天然地基土的冻结,提高土中温度,减少冻结深度,进而起到防止冻胀,目前采用的材料如炉渣泡沫砼,聚苯乙稀泡沫板,这些材料在承受外荷作用后,本身不产生过大的压缩变形且材料自身有足够的抗压强度。
北欧瑞典是最早在路基工程中采用此方法国家之一。
哈市地区多采用侧壁保温方法,来防止侧向水平冻胀力的产生。
4.4排水隔水法
水对冻胀来说是冻胀根源,只要能控制住水分条件,就可以达到消弱或解除地基土冻胀的目的。
排水隔水法的具体措施可归纳为降低地下水位及季节性冻层范围内土体的天然含水量(W),隔断外水补给来源和排除地表水防止地基土致湿等技术措施。
工业与民用建筑中的建筑物附近应避免有积水坑,积水井,防止施工和使用期间的雨水、地表水、生产废水和生活污水侵入地基,应做好排水设施。
当基础底部不深处有不承压的透水层时,应设排水孔与之连通,通过排水孔降低水位。
在冻胀和强冻胀地基上,宜设置钢筋砼圈梁和基础联系梁,并控制建筑物的长高比,增强建筑物的整体钢度。
外门斗、室外台阶和散水坡宜与主体断开,散水坡分段不宜过长。
坡度不宜过小,其它应填非冻胀材料。
采暖设计的建筑物,如冻前不能交付使用,或使用中因故冬季不能采暖,应对地基采取相应的过冬保温措施,对非采暖的建筑跨年度工程,入冬前基坑必须及时回填。