临沂市膨胀土地区墙体开裂的防治措施

文/王孝平 济南铁路局建筑段 山东 济南 276000

临沂市膨胀土地区墙体开裂的防治措施

文/王孝平 济南铁路局建筑段 山东 济南 276000

根据临沂市膨胀土地质分布情况，分析临沂膨胀土区域对房屋产生的危害，根据理论与生产实践的结合，在特定的环境下采取的防治措施，结合工程实例采的措施和整治效果情况。

膨胀土；危害；防治措施；工程实例

1　引言

膨胀土是在自然地质演变过程中形成的一种多裂隙并具有显著胀缩性的地质土体，是具有亲水性的高塑性黏土，俗称为胀缩土。它具有吸水膨胀 ，失水收缩和反复胀缩变形的性质，常态强度一般较高。随含水量增加而膨胀，含水量的减少而收缩。膨胀土对房屋、路基、边坡以及堤坝等都有严重的破坏作用，特别是对低层房屋、建筑物所产生的破坏作用具有长期潜在的危险。临沂市膨胀土分布广泛，常易导致房屋、建筑物的墙体开裂，对二层以下房屋危害更为严重。

2　临沂市膨胀土区域分布特点

2.1区域分布. 膨胀土的实质是土体含有大量的亲水性矿物成分的黏土，在环境湿度变化的影响下，可产生强烈的胀缩变形。根据《临沂市地质情况分析》临沂市膨胀土地质成因为河流冲积；广泛分布在沂、沭河一级阶地和河流中游冲积平原地区。从临沂市北部到南部沂河中游平原地区，沿沂河呈带条状分布，沿沂河、沭河具有区域性分布的特点。临沂市膨胀土层位较稳定，厚度一般为0.70—2.20m，埋深一般在0.50—4.00m之间，罗庄区局部出露地表，一般位于地下水位以上，受大气蒸发、降雨及人为活动的影响较大。

2.2成色特点. 由于成因受沉积环境控制，膨胀土颜色较杂，大致可分为深色膨胀土和浅色膨胀土。深色膨胀土包括灰褐色、灰色、灰黑色、黑色；浅色膨胀土包括褐黄色、黄褐色、褐色等。膨胀土的颜色具有成层特性，上层及下层颜色较浅，中层颜色较深。深色膨胀土分布广泛，胀缩性普遍较大，临沂市膨胀土为典型深色，常含有少量铁锰质结核呈灰褐色，胀缩性较大。

3　膨胀土对房屋的危害

3.1危害性质. 膨胀土通常强度较高，压缩性低，往往易被误认为是良好的地基土。膨胀土地基对房屋的危害来自频繁干湿往复的胀缩力对房屋结构、特别是直接与其接触的基础的破坏作用。这种胀缩力既有水平方向也有竖直方向，竖直方向反复不均匀的升降破坏尤为严重。胀缩力大小与膨胀土的胀缩性强弱、含水量、气候、地理位置等诸多因素有关。

3.2危害程度. 膨胀土地基对房屋的危害程度又与房屋的结构类型、层数及基础形式有关。一般多层房屋的刚度大、结构性好，上部荷载较大，地基的胀缩力小于上部荷载传来的压力，胀缩力不能发挥作用，房屋层数越多其危害程度相对越小。胀缩破坏力对于浅埋基础、砖混结构二层以下条形刚性基础房屋危害程度尤为强烈。当房屋基础没有足够的抗剪强度，基础上部荷载无法抵消其胀缩力，就会在基础较薄弱处出现裂缝，上部墙体随之开裂或者位移、倾斜甚至房屋损毁。裂缝上大下小，常见于角端及横墙上，并随季节变化而涨大或缩小，而且往往成群出现，一般在房屋、建筑物完工后半年到五年后、或气候干湿变化较大年份出现，具有长期潜在的危险。

3.3危害表现. 受膨胀土作用房屋墙体裂缝形态常表现为：①山墙上呈倒八字形，裂缝上宽下窄。②外纵墙下部裂缝水平方向，同时墙体外倾，基础外转。③地基多次往复胀缩，使墙体裂缝斜向交叉。④房屋上部女儿墙体竖向、水平开裂，倾斜。

4　防治措施

膨胀土地区房屋只有从设计、施工上采取多种措施，才能从根本上防止膨胀土危害对房屋的破坏。

4.1合理选址规划. 在膨胀土分布区进行工程建设时，要做好专项工程地质勘查工作，做好房屋的选址规划。选择排水通畅、坡度小、地下水位变化不大、膨胀土胀缩性较弱的地段作为工程选址，同时规划好场区内、外排水系统，使雨水能够顺利排出场区外，坡地应设置截水沟，防止地面水过多侵入房屋地基。

4.2优化房屋排水. 新建房屋屋面排水宜采用有组织外排水，合理设置沉降缝，室外散水宜做加宽处理，散水与墙体间填充密实。当雨水排水量较大时，应采用明沟或管道排水，并接入场区主排水，防止屋面雨水侵蚀地基。

4.3地基处理措施. 膨胀土地基土层较厚无法避免时必须对地基进行处理，膨胀土地基处理方法应经济可行。地基处理可采用换土垫层、沙石垫层；也可采用化学改性，利用石灰、水泥等其他固化材料通过物理、化学作用进行地基土的改性处理。

4.4技术处理措施. 坐落在弱膨胀土地基上的房屋，基础形式宜采用钢筋混凝土条形基础；基础埋深较大或基底压力较小时宜采用墩基。采用砖混结构时砌体可采用拉结较好的实心砖墙，不得采用空斗墙、砖拱砌体；结构上还应增设圈梁、构造柱，并在同一平面内闭合，增加整体刚度。一层室内地面有条件的可做配筋地面处理。

4.5女儿墙措施. 女儿墙开裂本身就是建筑质量通病之一，膨胀土地区房屋在女儿墙部位处理不好，受胀缩破坏力的作用更容易在女儿墙部位出现开裂。施工时钢筋应在房屋檐口圈梁处生根加密构造柱，女儿墙构造柱加密后间距应小于4.0米，女儿墙顶部设钢筋混凝土压顶圈梁，增强女儿墙整体性。

5　工程实例

临沂沭埠领工务工区墙体开裂整治实例

5.1实例概况. 临沂工务段沭埠领工务工区原二层楼，建筑面积418M 2，建于1988年，砖混装配式楼板结构、毛石条形基础，为工区办公、间休等综合楼。沭埠领工务工区地处临沂市典型膨胀土分布带，膨胀土距地表不足1米，土层较厚。工区建成后周围是基本农田，排灌通畅，房屋所处地势较高，地域旱涝较均匀。随着城市发展进程，周围变成民房、小型工厂，植被稀少，排水沟渠被填埋占用；近年来气候旱涝差异明显，造成地基土干湿变化较大。自2004年来墙体结构逐渐发生裂缝并发展变化，采取观察使用措施，2008年春检该房屋评定为“三级房屋”女儿墙有坠落危险，严重影响使用和安全。

5.2病害特征. 经多次现场查勘、观测，病害现状主要表现为：①内横墙与纵墙交界处上部多处斜裂缝，裂缝上宽下窄，随季节变化。②外墙窗台下出现垂直、斜向裂缝 ③女儿墙与楼板交接处水平开裂、外移，有坠落危险。 ④局部内、外墙体抹灰开裂影响使用功能。

5.3整治措施. 按照路局大修安排2008年秋对沭埠领工务工区原二层楼进行大修整治。经过调取原楼档案、查阅当地地质资料并结合现场查勘情况，确定了大修主要修程和整治措施：

5.3.1基础稳定措施. 采用“沙沟法”新做散水、沙沟，存储调节地基土体水分，减少地基胀缩，保持基础稳定。沿房屋左、右、后三面，距离外墙基础0.8m处，开挖宽0.5m、深1.0m沟槽，回填河砂，作成沙沟，在房屋三面新做1.5m 宽15cm厚混凝土散水。严格施工工艺，沙沟湿砂夯实，严禁水灌实，散水基底夯实，混凝土捣固密实、沥青灌缝密实。沙沟在新5.3.2墙体整治措施. 墙体开裂部位采用钢筋网抹灰法，在墙体裂缝左、右各0.5m处，凿去抹灰，敷设、固定Φ4@100双向冷拔钢筋网片，清除浮灰充分湿润，摸水泥砂浆、压光、涂刷，满足使用功能。

建散水覆盖下，起到防水、保湿作用，防止地基干湿变化过大。

5.3.3女儿墙加固措施. 女儿墙处理、消除坠落危险，拆除开裂女儿墙，在房屋顶圈梁植筋作为构造柱钢筋，加密构造柱，间距不大于4m，重新砌筑女儿墙，设置拉结钢筋。女儿墙砌体顶部浇筑15cm厚钢筋混凝土压顶圈梁，完成女儿墙抹灰及修复屋面防水等工序。

5.3.4场区措施. 做好房屋周围防涝和保湿，规划工区院落雨水排水设施，接入站区主排水系统。加强房屋周围上、下水管道设施的管理，防止地基浸水。对院落的使用、绿化进行整体规划，铺装预制彩砖设置体育娱乐设施；合理绿化，房屋5m范围以内可以依次种植草皮、低矮灌木，5m以外可以种植乔木，既美化环境又可以减少蒸发量起到保湿、涵养水分的作用。

5.3.5定期观测.设置沉降观测点，按规范时间和旱、雨季节等重要节点定期观测，做好房屋沉降观测记录，对房屋的沉降取得第一手观测资料，对整治效果进行评判修正。

5.4整治效果. 经过大修整治后，对整治房屋进行的观察和测量，其整治效果达到了整治目的，保证了使用功能和使用安全。由于工区生产和生活的需要，6年后在原址拆除后，采用地基换填级配砂石垫层、钢筋混凝土条形基础，扩建二层内走廊办公综合楼。

6　结束语

对墙体开裂的处理，是为了弥补墙体开裂所造成的缺陷，防止出现安全问题。但这并不是根本目的，在特定环境下，比如膨胀土地区，我们不仅要探究各种墙体开裂的处理措施，更重要的是通过对已出现的裂缝进行分析，找出产生的根源，从地基处理、基础选型，结构形式上，彻底预防膨胀土地基的危害，消除由此造成的墙体开裂病害的出现。

［1］戚庆学.《临沂膨胀土工程特性分析》.山东建筑学院报2004年3月第19卷第1期.

［2］临沂市.《临沂市地质情况分析》.

［3］GB 50007—2011.建筑地基基础设计规范.

王孝平（1973年-）男，汉族，山东省临沂市人，济南铁路局建筑段，工程师，从事铁路房建设备维修。