臨沂市膨脹土地區墻體開裂的防治措施

文/王孝平 濟南鐵路局建筑段 山東 濟南 276000

臨沂市膨脹土地區墻體開裂的防治措施

文/王孝平 濟南鐵路局建筑段 山東 濟南 276000

根據臨沂市膨脹土地質分布情況，分析臨沂膨脹土區域對房屋產生的危害，根據理論與生產實踐的結合，在特定的環境下采取的防治措施，結合工程實例采的措施和整治效果情況。

膨脹土；危害；防治措施；工程實例

1　引言

膨脹土是在自然地質演變過程中形成的一種多裂隙并具有顯著脹縮性的地質土體，是具有親水性的高塑性黏土，俗稱為脹縮土。它具有吸水膨脹 ，失水收縮和反復脹縮變形的性質，常態強度一般較高。隨含水量增加而膨脹，含水量的減少而收縮。膨脹土對房屋、路基、邊坡以及堤壩等都有嚴重的破壞作用，特別是對低層房屋、建筑物所產生的破壞作用具有長期潛在的危險。臨沂市膨脹土分布廣泛，常易導致房屋、建筑物的墻體開裂，對二層以下房屋危害更為嚴重。

2　臨沂市膨脹土區域分布特點

2.1區域分布. 膨脹土的實質是土體含有大量的親水性礦物成分的黏土，在環境濕度變化的影響下，可產生強烈的脹縮變形。根據《臨沂市地質情況分析》臨沂市膨脹土地質成因為河流沖積；廣泛分布在沂、沭河一級階地和河流中游沖積平原地區。從臨沂市北部到南部沂河中游平原地區，沿沂河呈帶條狀分布，沿沂河、沭河具有區域性分布的特點。臨沂市膨脹土層位較穩定，厚度一般為0.70—2.20m，埋深一般在0.50—4.00m之間，羅莊區局部出露地表，一般位于地下水位以上，受大氣蒸發、降雨及人為活動的影響較大。

2.2成色特點. 由于成因受沉積環境控制，膨脹土顏色較雜，大致可分為深色膨脹土和淺色膨脹土。深色膨脹土包括灰褐色、灰色、灰黑色、黑色；淺色膨脹土包括褐黃色、黃褐色、褐色等。膨脹土的顏色具有成層特性，上層及下層顏色較淺，中層顏色較深。深色膨脹土分布廣泛，脹縮性普遍較大，臨沂市膨脹土為典型深色，常含有少量鐵錳質結核呈灰褐色，脹縮性較大。

3　膨脹土對房屋的危害

3.1危害性質. 膨脹土通常強度較高，壓縮性低，往往易被誤認為是良好的地基土。膨脹土地基對房屋的危害來自頻繁干濕往復的脹縮力對房屋結構、特別是直接與其接觸的基礎的破壞作用。這種脹縮力既有水平方向也有豎直方向，豎直方向反復不均勻的升降破壞尤為嚴重。脹縮力大小與膨脹土的脹縮性強弱、含水量、氣候、地理位置等諸多因素有關。

3.2危害程度. 膨脹土地基對房屋的危害程度又與房屋的結構類型、層數及基礎形式有關。一般多層房屋的剛度大、結構性好，上部荷載較大，地基的脹縮力小于上部荷載傳來的壓力，脹縮力不能發揮作用，房屋層數越多其危害程度相對越小。脹縮破壞力對于淺埋基礎、磚混結構二層以下條形剛性基礎房屋危害程度尤為強烈。當房屋基礎沒有足夠的抗剪強度，基礎上部荷載無法抵消其脹縮力，就會在基礎較薄弱處出現裂縫，上部墻體隨之開裂或者位移、傾斜甚至房屋損毀。裂縫上大下小，常見于角端及橫墻上，并隨季節變化而漲大或縮小，而且往往成群出現，一般在房屋、建筑物完工后半年到五年后、或氣候干濕變化較大年份出現，具有長期潛在的危險。

3.3危害表現. 受膨脹土作用房屋墻體裂縫形態常表現為：①山墻上呈倒八字形，裂縫上寬下窄。②外縱墻下部裂縫水平方向，同時墻體外傾，基礎外轉。③地基多次往復脹縮，使墻體裂縫斜向交叉。④房屋上部女兒墻體豎向、水平開裂，傾斜。

4　防治措施

膨脹土地區房屋只有從設計、施工上采取多種措施，才能從根本上防止膨脹土危害對房屋的破壞。

4.1合理選址規劃. 在膨脹土分布區進行工程建設時，要做好專項工程地質勘查工作，做好房屋的選址規劃。選擇排水通暢、坡度小、地下水位變化不大、膨脹土脹縮性較弱的地段作為工程選址，同時規劃好場區內、外排水系統，使雨水能夠順利排出場區外，坡地應設置截水溝，防止地面水過多侵入房屋地基。

4.2優化房屋排水. 新建房屋屋面排水宜采用有組織外排水，合理設置沉降縫，室外散水宜做加寬處理，散水與墻體間填充密實。當雨水排水量較大時，應采用明溝或管道排水，并接入場區主排水，防止屋面雨水侵蝕地基。

4.3地基處理措施. 膨脹土地基土層較厚無法避免時必須對地基進行處理，膨脹土地基處理方法應經濟可行。地基處理可采用換土墊層、沙石墊層；也可采用化學改性，利用石灰、水泥等其他固化材料通過物理、化學作用進行地基土的改性處理。

4.4技術處理措施. 坐落在弱膨脹土地基上的房屋，基礎形式宜采用鋼筋混凝土條形基礎；基礎埋深較大或基底壓力較小時宜采用墩基。采用磚混結構時砌體可采用拉結較好的實心磚墻，不得采用空斗墻、磚拱砌體；結構上還應增設圈梁、構造柱，并在同一平面內閉合，增加整體剛度。一層室內地面有條件的可做配筋地面處理。

4.5女兒墻措施. 女兒墻開裂本身就是建筑質量通病之一，膨脹土地區房屋在女兒墻部位處理不好，受脹縮破壞力的作用更容易在女兒墻部位出現開裂。施工時鋼筋應在房屋檐口圈梁處生根加密構造柱，女兒墻構造柱加密后間距應小于4.0米，女兒墻頂部設鋼筋混凝土壓頂圈梁，增強女兒墻整體性。

5　工程實例

臨沂沭埠領工務工區墻體開裂整治實例

5.1實例概況. 臨沂工務段沭埠領工務工區原二層樓，建筑面積418M 2，建于1988年，磚混裝配式樓板結構、毛石條形基礎，為工區辦公、間休等綜合樓。沭埠領工務工區地處臨沂市典型膨脹土分布帶，膨脹土距地表不足1米，土層較厚。工區建成后周圍是基本農田，排灌通暢，房屋所處地勢較高，地域旱澇較均勻。隨著城市發展進程，周圍變成民房、小型工廠，植被稀少，排水溝渠被填埋占用；近年來氣候旱澇差異明顯，造成地基土干濕變化較大。自2004年來墻體結構逐漸發生裂縫并發展變化，采取觀察使用措施，2008年春檢該房屋評定為“三級房屋”女兒墻有墜落危險，嚴重影響使用和安全。

5.2病害特征. 經多次現場查勘、觀測，病害現狀主要表現為：①內橫墻與縱墻交界處上部多處斜裂縫，裂縫上寬下窄，隨季節變化。②外墻窗臺下出現垂直、斜向裂縫 ③女兒墻與樓板交接處水平開裂、外移，有墜落危險。 ④局部內、外墻體抹灰開裂影響使用功能。

5.3整治措施. 按照路局大修安排2008年秋對沭埠領工務工區原二層樓進行大修整治。經過調取原樓檔案、查閱當地地質資料并結合現場查勘情況，確定了大修主要修程和整治措施：

5.3.1基礎穩定措施. 采用“沙溝法”新做散水、沙溝，存儲調節地基土體水分，減少地基脹縮，保持基礎穩定。沿房屋左、右、后三面，距離外墻基礎0.8m處，開挖寬0.5m、深1.0m溝槽，回填河砂，作成沙溝，在房屋三面新做1.5m 寬15cm厚混凝土散水。嚴格施工工藝，沙溝濕砂夯實，嚴禁水灌實，散水基底夯實，混凝土搗固密實、瀝青灌縫密實。沙溝在新5.3.2墻體整治措施. 墻體開裂部位采用鋼筋網抹灰法，在墻體裂縫左、右各0.5m處，鑿去抹灰，敷設、固定Φ4@100雙向冷拔鋼筋網片，清除浮灰充分濕潤，摸水泥砂漿、壓光、涂刷，滿足使用功能。

建散水覆蓋下，起到防水、保濕作用，防止地基干濕變化過大。

5.3.3女兒墻加固措施. 女兒墻處理、消除墜落危險，拆除開裂女兒墻，在房屋頂圈梁植筋作為構造柱鋼筋，加密構造柱，間距不大于4m，重新砌筑女兒墻，設置拉結鋼筋。女兒墻砌體頂部澆筑15cm厚鋼筋混凝土壓頂圈梁，完成女兒墻抹灰及修復屋面防水等工序。

5.3.4場區措施. 做好房屋周圍防澇和保濕，規劃工區院落雨水排水設施，接入站區主排水系統。加強房屋周圍上、下水管道設施的管理，防止地基浸水。對院落的使用、綠化進行整體規劃，鋪裝預制彩磚設置體育娛樂設施；合理綠化，房屋5m范圍以內可以依次種植草皮、低矮灌木，5m以外可以種植喬木，既美化環境又可以減少蒸發量起到保濕、涵養水分的作用。

5.3.5定期觀測.設置沉降觀測點，按規范時間和旱、雨季節等重要節點定期觀測，做好房屋沉降觀測記錄，對房屋的沉降取得第一手觀測資料，對整治效果進行評判修正。

5.4整治效果. 經過大修整治后，對整治房屋進行的觀察和測量，其整治效果達到了整治目的，保證了使用功能和使用安全。由于工區生產和生活的需要，6年后在原址拆除后，采用地基換填級配砂石墊層、鋼筋混凝土條形基礎，擴建二層內走廊辦公綜合樓。

6　結束語

對墻體開裂的處理，是為了彌補墻體開裂所造成的缺陷，防止出現安全問題。但這并不是根本目的，在特定環境下，比如膨脹土地區，我們不僅要探究各種墻體開裂的處理措施，更重要的是通過對已出現的裂縫進行分析，找出產生的根源，從地基處理、基礎選型，結構形式上，徹底預防膨脹土地基的危害，消除由此造成的墻體開裂病害的出現。

［1］戚慶學.《臨沂膨脹土工程特性分析》.山東建筑學院報2004年3月第19卷第1期.

［2］臨沂市.《臨沂市地質情況分析》.

［3］GB 50007—2011.建筑地基基礎設計規范.

王孝平（1973年-）男，漢族，山東省臨沂市人，濟南鐵路局建筑段，工程師，從事鐵路房建設備維修。