多年冻土地区建筑地基与根底设计探讨低温建筑技术20O3年第4期(总第94期)?冻土与地基根底?多年冻土地区建筑地基与根底设计探讨张宏伟,杨雪梅(1.黑龙江邮电规划设计院.哈尔滨150060;2.黑龙江省寒地建筑科学研究院.哈尔滨150060)【摘要】针对多年冻土地区建筑地基与根底设计进行了论述,并结合自己的设计实践,提出了多年冻土地区根底设计中应注意的问题及一些防止根底抗拔破坏的技术措施和方法.【关键词】根底形式;冻土分布;设计状态;切向力;抗拔破坏【中图分类-~-]TU471.7【文献标识码】A【】1001—6864(2003)04一OO54—020前言多年冻土地区的根底结构和构造形式比季节冻土地区要困难和复杂得多,设计时应根据冻土的冻结与融化状态来筑物,在进行根底设计时所采用的根底形式不仅与根底上部建筑物的功能特点和结构形式有关,而且取决于建筑场地的工程地质条件和地基土性质的变化.1我省多年冻土地区的分布及其对建筑物的危害我国的季节冻土普及长江以北庞大地区,我省大局部地3.0m递增;而在我省北部的大兴安岭地带那么多属于多年冻土分布地区,但连续性不高;在我国最北部漠河根本上为连续的岛状冻土区.在多年冻土地区进行根本建设,如果只凭个人在未冻土地基设计中的经验盲目设计,或者忽略了在冻胀力作用下的根底稳定验算,结果会不符合多年冻土地基的客观规律,出现设计不合理,施工不得当而导致的融化下沉破坏,这种破自五,六十年代开始修建的一批建筑物,都不同程度地存在着裂缝,倾斜和破坏,其对国民经济的影响是巨大的.2多年冻土地区地基设计状态的选择冻土——是指含有冰的土,即不但土处于负温或零温,而且其中含有冰才为冻土,如果土中含水量很少,虽然负温很低,但也不含冰,那么其物理性质与未冻土完全相同,只能称之为寒土而不是冻土,只有其中含有冰其力学特性才发生突变,这才称为冻土.多年冻土和季节冻土——作为建筑物地基的冻土,根据持续时问可以分为多年冻土(冻结状态持续二年或二年以上的土)和季节冻土(地表层冬季冻结,夏季全部融化的土).2.2多年冻土地基设计状态有以下三种:(i)按照保持地基冻结状态设计——在建筑物施工和使用期问,地基土始终处于冻结状态;其主要适用于多年冻土的年平均气温很低的场地,非采暖建筑或采暖温度偏低,占地面积不大的建筑;最适宜的根底形式为架空通风根底,保温隔热地板,桩根底.(2)按照逐渐融化状态设计一在建筑物施工和使用期间,地基土处于逐渐融化状态;其主要适用于地基为不融沉和弱融沉性土,持力层范围内的土处于塑性冻结状态,室温较高,占地面积较大的建筑;最适宜选择低压缩性土为持力层,采用能适应不均匀沉降的柔性结构.(3)按照预先融化状态设计——在建筑物施工之前,使地基融化至计算深度或全部融化;其主要适用于多年冻土的年平均气温较高,室温较高,地基为融沉和强融沉性土,持由于该厂未经使用,室内没有暖气,气温很低达一lO℃(夜间),墙体厚度为370ram,成孔深度为250ram,孔内受冷空气的影响,使孔内结露有潮湿,故环氧胶应用潮湿配方进行设计.见下表.配方设计表砖柱及混凝土垫块需待4d后,环氧砂浆固化方可砌筑及浇注,以免挠动钢筋影响锚固效果.采用上述方法对该建筑物进行加固施工后,仅用很少的材料,就到达了技术要求.该建筑物经过以上改建,现已投入正常使用,使用效果良好.[收稿日期]20O3—06—20[作者简介]张景慧(1963一),女(汉族),哈尔滨人,高级工程师.硕士,中恒房地产开发公司经理,从事工业与民用建筑专业.ir哥}冈睡疆张宏伟等:多年冻土地区建筑地基与根底设计探讨55力层范围内的土处于塑性冻结状态,占地面积不大的建筑;按照预先融化状态设计,当地基土全部融化时,应按照季节冻土地基设计.以我省漠河县北极村所在地的一工程为例,在楼址范围内的土质情况为:上部为季节性冻土,标准季节冻深为3m;在季节性冻深下面为多年冻土,厚度为2.5m左右,并且为强融陷土.经过技术方案论证和经济比拟,根底形式采用了大直径人工挖孔灌注桩,将桩贯穿冻土层,作用在下面7m深的圆砾层,地基的设计状态既不是保持冻结法,又非预先融化法,因为将持力层设在了最大融化深度以下,所以不管地基是否融化,都不会对持力层土产生影响.2.3一般说来,在坚硬冻土地基和高震级地区,采用保持冻结法进...