电大论文---地下室结构裂缝形成原因及预防措施浅析

宁波广播电视大学“人才培养模式改革和开放教育试点”土木工程专业（本科）学院、分校（工作站）象山电大毕业论文课题名称地下室结构裂缝形成原因及预防措施浅析年级姓名学号指导教师2014年3月10日宁波广播电视大学土木工程本科毕业论文（设计）1论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文《地下室结构裂缝形成原因及预防措施浅析》，是本人在指导老师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。论文作者（签字）：日期：年月日宁波广播电视大学土木工程本科毕业论文（设计）2摘要随着城市化的快速发展，为了达到节约用地的目的，高层建筑成为城市建筑的主要形式，在高层建筑中地下室的施工非常重要，但是在地下室施工中稍有不慎，便有可能导致钢筋混凝土结构产生结构裂缝，不仅会导致墙面、顶板等部位渗水，还会影响到地下室的正常使用。本文根据现有的研究资料，结合自己在学习、实践中的体会和经验，对地下室多个部位混凝土结构裂缝产生的原因进行详细分析，并提出了一些具体的防治建议，以期能够切实解决地下室结构裂缝问题，保证建筑的施工和使用质量安全。关键词：1、地下室；2、结构裂缝；3、防治；4、处理宁波广播电视大学土木工程本科毕业论文（设计）3目录一、引言...........................................................................................................4二、地下室结构裂缝产生原因分析..............................................................5（一）混凝土的收缩.............................................................................5（二）地下室外墙开裂原因分析.........................................................5（三）地下室底板出现裂缝原因分析.................................................5（四）地下室顶板出现裂缝原因分析.................................................6（五）地下室后浇带裂缝形成原因分析.............................................6三、地下室混凝土结构裂缝的预防措施......................................................8（一）地下室结构裂缝的设计控制.....................................................8（二）地下室结构裂缝的施工控制.....................................................9四、地下室结构裂缝的处理........................................................................12五、地下室结构裂缝案例分析....................................................................12（一）事故概况...................................................................................12（二）事故主要原因分析...................................................................12（三）事故预防与对策.......................................................................13六、结论.........................................................................................................14致谢.................................................................................................................15参考文献.........................................................................................................16宁波广播电视大学土木工程本科毕业论文（设计）4一、引言随着经济的发展和社会的不断进步，地下室工程也越来越多。而混凝土在受到复杂外力作用、设计、施工不当等因素的影响下，地下室钢筋混凝土结构会出现裂缝，导致顶板漏水及外墙渗漏等问题，影响建筑物的使用寿命，因此需采用控制措施减少裂缝的发生，有效控制有害裂缝的发展。由于地下室处于建筑物的最底层，其承受的荷载最大，给现场施工建筑造成了很大的困难。混凝土结构裂缝是地下室常见的病害，裂缝形成的主要阶段集中于施工期间，而材料质量问题也极易引起地下室钢筋裂缝。建筑工程施工中，如果混凝土构件出现裂缝，就会影响混凝土构件的刚度和建筑物结构的整体抵抗能力，即使裂缝的出现不会导致混凝土构件的破坏或建筑物的倒塌，也会影响到建筑外观，当裂缝宽度超出一定限度时，也会造成钢筋锈蚀，影响结构构件的耐久性能。地下室出现裂缝时，需及时进行处理，以免造成不必要的损失。在处理时要遵循以下原则：首先，地下室混凝土结构强度要达到一定的设计要求，混凝土结构变形需处于稳定状态，且裂缝没有继续发展，这样才能够有效治理裂缝。其次，裂缝处理不仅要与防水相结合，还要与混凝土结构稳定性和耐久性处理相结合。第三，裂缝处理需采用注浆与封缝相结合的方法，且注浆材料和密封材料要满足防水及耐久性要求。第四，地下室裂缝处理时，要注意不破坏原结构。宁波广播电视大学土木工程本科毕业论文（设计）5二、地下室结构裂缝产生原因分析结构裂缝产生的原因一般有两类：一类是荷载作用，另一类是非荷载作用。引起地下室结构裂缝的主要因素是非荷载作用，如温度的变化、构件的收缩、基础的非均匀沉降等。（一）混凝土的收缩收缩是混凝土的固有特性。混凝土的收缩主要有塑性收缩、自收缩、干燥收缩和碳化收缩。建筑施工中将预拌商品混凝土运送到施工现场时，预拌混凝土坍落度普遍比现场搅拌的要大，造成混凝土的握裹力减小，从而影响混凝土的抗裂能力；施工中使用大坍落度的流动性混凝土，混凝土在成形时很容易造成离析、碳化现象，更加剧了混凝土的收缩。混凝土的收缩是地下室出现结构裂缝的主要原因之一。（二）地下室外墙开裂原因分析地下室外墙较易开裂，原因有以下几方面：1、直线墙较长，因混凝土的收缩应力过大产生裂缝；2、施工过程中，温度的变化产生的应力导致超长的外墙产生纵向开裂；3、由于外墙施工时地下室底板已施工一段时间，混凝土收缩大部分已完成，底板对外墙产生很大约束，而外墙上部无约束，外墙与底板收缩率差异导致墙体开裂；4、由于墙板两端会受到横纵两个方向的收缩应力以及端部约束比较大，导致外墙开裂；5、有的地下室外墙本身只设置了暗柱，没有设置与之相连的混凝土墙体，由此减弱了墙体的整个刚度，因此外墙很容易产生纵向裂缝；6、施工时混凝土养护不周产生龟裂。（三）地下室底板出现裂缝原因分析底板裂缝大都在底板浇注2-3年后才出现，裂缝分布呈不规则状，缝宽一般小于0.3mm，且裂缝处有渗水现象。底板裂缝产生的主要原因有两种：其一，高层建筑的底板一般较厚，局部承台部位则更厚，大都属大体积砼，由于混凝土的浇注体积大，积聚在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将逐步提高，而混凝土表面则散热较快，这样形成较大的内外温差，产生较大的温差应力，达宁波广播电视大学土木工程本科毕业论文（设计）6到一定数值时，会在混凝土表面产生表面裂缝，裂缝发生的初始阶段，其缝宽很小，甚至肉眼根本看不见；当混凝土冷却时，由于逐渐散热冷却产生收缩，再加上混凝土硬化过程中混凝土自身的收缩，这两种收缩受到基底的约束，会产生很大的收缩应力，如果收缩应力超过当时混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土结构中产生裂缝，这种裂缝往往产生在混凝土内部，但严重的会贯穿整个截面。这种底板混凝土表面和内部的微裂缝，在长期的水压作用下（特别是地下水位较高的区域），久而久之，这些裂缝就会贯通，形成通路，这些缝宽发展的不仅我们肉眼能见之，而且伴随着有渗水现象。其二，底板砼在硬化过程中所产生的收缩微裂缝及外界环境变化（如温度、湿度）所引起的收缩裂缝。（四）地下室顶板出现裂缝原因分析地下室顶板较易出现裂缝。由于热胀冷缩以及顶板混凝土自身的收缩，导致顶板结构收缩开裂；加之顶板受到主楼的约束比地下室墙柱对其约束要大得多，导致地下室接近主楼附近，也就是后浇带附近的顶板应力较为集中，容易产生裂缝。地下室顶板（包括中间层顶板）裂缝的主要原因有：（1）设计时地下室外侧阴角和主楼外阳角部位梁分布不对称、未设计板面加强抗裂钢筋网片；（2）地下室内混凝土墙设计分布不对称，导致顶板混凝土变形不均匀，有混凝土墙的部位顶板混凝土变形受到约束，造成局部顶板产生斜向裂缝；（3）板内设计预埋的各类管线过于集中，预埋单管直径过大，预埋位置不合理等，使顶板混凝土变薄，在温度应力作用下产生裂缝，这些裂缝一般顺管道布置方向；（4）在施工过程中，混凝土水灰比过大（即坍落度偏大），造成混凝土振捣不密实，水泥砂浆（浆料）与碎石（集料）分离，浆料强度薄弱、集料集中部位产生裂缝；（5）因温度、湿度的变化，使混凝土受温度应力影响，产生裂缝；（6）混凝土结构养护龄期不足，过早地受外力影响，使板面受压不均。（五）地下室后浇带裂缝形成原因分析地下室后浇带的裂缝分为底板、侧板、顶板裂缝等三种形式。宁波广播电视大学土木工程本科毕业论文（设计）7底板后浇带裂缝原因有：（1）底板后浇带施工条件差、防水层失效、地下水压大；（2）原底板结构混凝土浇捣时振捣不密实；（3）后浇带混凝土施工前未清理干净，使得新老混凝土分离；（4）由于后浇带底部（特别是基础梁部位）沉淀着大量的淤泥，使得底板后浇带混凝土厚度不足，或混凝土掺入大量的淤泥残渣，而使强度降低。侧板（混凝土墙）后浇带产生裂缝原因：（1）预埋的钢板止水带不连续，混凝土浇捣不密实；（2）后浇带封堵前存在着大量的夹渣、原松动的混凝土或模板碎片等，未清理干净；（3）遗漏后浇带迎水面防水层施工；（4）混凝土墙后浇带迎水面部位节点处理设计不合理。顶板后浇带产生裂缝的原因：（1）顶板后浇带节点处理设计不合理；（2）后浇带钢筋分布不均，弯曲变形；（3）后浇带两侧松动混凝土及夹渣等未清理干净；（4）后浇带在浇捣过程中振捣不密实，施工完成后养护不及时，养护时间不足；（5）后浇带承重支模架不稳固；（6）平行于后浇带且在其中间的预埋管线偏多、管径偏大。宁波广播电视大学土木工程本科毕业论文（设计）8三、地下室混凝土结构裂缝的预防措施地下室结构虽然经常出现裂缝，但裂缝的产生是可预防的。在结构设计和施工管理等方面加强措施可有效减少或避免结构裂缝的产生。（一）地下室结构裂缝的设计控制1、后浇带、膨胀加强带的设置根据规范，建筑地下室一般不设置变形缝，当地下室长度超过伸缩缝最大间距时，可每隔30m～40m设置贯通顶板、底板及墙板的施工后浇带。后浇带的设置有利于施工过程中的分片施工作业，提高整体施工进度