回填土对超长地下室结构温度应力影响的实例分析.docx

第31卷第7期建 筑 施工BUILDINGCONSTRUCTIONVo1．31No．7回填土对超长地下室结构温度应力影响的实例分析PracticalAnalysisofImpactofBackfilluponThermalStressofSuperLongBasementStructure□李翠翠1张同波2于德湖1孙 毅3（1.青岛理工大学266033；2.青建集团股份公司山东青岛266071；3.海洋化工研究院山东青岛266071）【摘要】地下室结构正常使用过程，由于埋置土中，受外界温差的影响比较小，其温度应力不会超过混凝土的极限抗拉强度。在实际施工过程中，许多工程往往忽略了回填土的作用或者回填不及时，使结构受到变化较大的季节温差作用，从而造成温度应力超过混凝土的极限抗拉强度，产生温度裂缝。结合工程实例，对不同工况下超长地下结构温度应力进行了分析，并计算出不同工况下地下室顶板、外墙、底板所能承受的最不利温差，得出了室外回填土是影响超长结构地下室温差变化，引起开裂的主要因素。【关键词】 超长结构不同工况温度应力室外回填土【中图分类号】TU751.+4/文献标识码B【文章编号】1004-1001（2009）07-0551-030前言随着社会经济的发展，超高层建筑、各种大型公共建筑逐年增多，建筑物不仅在空间上越来越高，而且在平面上也越来越长；同时在城市内，由于建筑用地紧张和“停车难”等问题的日益突出，需要更大规模地开发地下空间，超长钢筋混凝土地下室结构也随之出现。这类结构的尺寸较大，在正常使用过程中，由于结构埋置土中，覆土的存在对结构起到保温效果，使其受外界温差的影响比较小。但是在施工过程中，很多工程往往忽略回填土的作用或者回填不及时，使结构由季节温差产生的温度应力超过混凝土的极限抗拉强度，导致结构开裂。本文通过工程实例，对回填土引起的超长地下室结构温度应力的变化进行了分析。【作者简介】李翠翠（1984-），女，在读研究生。联系地址：山东省青岛市抚顺路11号（266033）。【收稿日期】2009－06－081工程概况某工程地下室建筑面积15170m2，全长208 m，宽72 m，属超长钢筋混凝土工程。底板厚度为 500mm，上反梁的高 1 200 mm，外墙厚 300 mm，顶板厚 150mm，地下室柱、墙、底板、梁板混凝土均为C35。地下室设置两条后浇带，见图1。地下室后浇带的封闭时间是2005年10月初，顶板回填土最晚时间是2006年1月初，回填过程中发现地下室顶板沿长度方向的中部柱间内有多道裂缝，外墙沿长度方向中部靠近顶板部位也出现了裂缝，裂缝的宽度在0.05~0.3mm之间。图 1 地下室后浇带带设置示意●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●4 结论（1） 本项目的成功实施，验证了 6 000 kN·m高能级强夯置换处理高含水量黏性土可行性。目前国内常用的强夯置换能级在 5 000 kN·m 以下，属于中低能级，本项目应用6000 kN·m高能级强夯置换处理地基的成功是对强夯置换处理地基的扩展，必将给有类似地质条件工程的地基处理提供经验，有广泛的指导意义，推广应用前景广阔。（2）强夯锤的选用，合理的施工工艺，用6000kN·m能级将置换深度提高到了10m。（3）由检测报告各区各点的地表静载荷检验结果可以看出,施工中采用的强夯置换施工方法，达到了预期的目的。各夯点、夯间处及地表复合地基承载力特征值均大于180kPa，满足设计要求。·551·第7期李翠翠、张同波、于德湖：回填土对超长地下室结构温度应力影响的实例分析7/20092裂缝原因的初步分析经初步验算，结构满足承载力的要求。后浇带封闭前，结构温度收缩应力主要来自水泥水化温差和收缩当量温差作用。后浇带的存在释放了一部分温度应力，从而产生的温度收缩应力小于混凝土的极限抗拉强度，结构不会产生开裂。后浇带封闭后，结构成为一个整体，此阶段温度收缩应力主4 温度应力计算分析结合前述工程，对其不同工况下的温度应力进行分析。超长地下室钢筋混凝土的配筋率为1%，当钢筋直径分别为10 mm、12mm、20mm、22 mm、25 mm、32 mm时，根据齐斯克列里公式(1)计算钢筋混凝土的极限拉伸应力、应变值见表1：下面分别根据不同工况进行温度应力计算[1]。ρ-4要受外界温差的影响。由于发现裂缝的时间是12月份，此时顶板回填土未施工，结构裸露于室外，后浇带封闭时的环境εpa=0.5ftk(1+d)×10（1）温度为 25℃，回填前的室外最低温度为－9℃，期间的最不利温差为34℃。因此，顶板未及时回填土使结构产生过大的温差，造成混凝土的温度应力超过其抗拉强度，可能是引起上述外墙、顶板裂缝的主要原因。为了进一步验证上述分析，需要结合不同工况对地下