梁下回填土夯实对梁下部裂缝控制的有益效果分析

薛倩倩

摘要：许多地下连续梁具有一定埋深h，在埋深h较大的情况下，回填土荷载、硬化地面荷载、梁体自身荷载之和也较大。若梁体下部回填土不密实，则梁体下部回填土能承担的梁体的上部荷载就较小，定义梁下回填土承担荷载系数为 ，则 和梁下土体的承载力 成正相关，且柱承担荷载系数应为1- 。在梁下回填土夯实前，利用动力触探试验测得梁下回填土的承载力 ，建立两端固支、梁体上部受均布荷载的结构力学模型，算出梁体下部的拉应力 ，得出稳定系数 （相应等级混凝土受拉承载力设计值与 的比值）；在梁下回填土夯实后，进行同样操作，得出稳定系数 ，发现 ，即稳定系数提高6%，梁体下部更不易出现裂缝。

关键词：动力触探；土体承载力；承担荷载系数；稳定系数

1 动力触探试验

1.1回填土夯实前动力触探试验

回填土夯实前，进行轻型动力触探试验。试验仪器和试验参数见表1-1。

表1-1 轻型动力触探试验仪器和试验参数

类型		轻型
落锤	锤的质量（kg）	10
	落距（cm）	50
探头	直径（mm）	40
	锥角（°）	60
探杆直径（mm）		25
指标		贯入30cm的读数N10
主要适用岩土		浅部的填土、砂土、粉土、黏土

根据N10，测算梁下回填土夯实前其承载力为60kPa。

1.2回填土夯实后动力触探试验

回填土夯实前，进行轻型动力触探试验。试验仪器和试验参数同表1-1。

根据N10，测算梁下回填土夯实前其承载力为140kPa。

2 稳定系数n计算

2.1 梁体及荷载参数

梁体的几何尺寸为：400mm*600mm*4000mm，梁体的设计混凝土等级为C30，梁体的底标高为-1.5米，顶标高为-0.9米，梁体底部仍有部分土体需要回填。-1.5米~-0.5米为回填土范围，-0.5米~0米为硬化地坪。回填土的重度大约为20kN/m³,硬化地坪的重度大约为24kN/m³。

2.2 梁体下土体回填前上部荷载计算

把梁体简化为两端固支、上部承受均布荷载的杆件。则：

惯性矩 （2-1）

抗弯截面系数 （2-2）

均布荷载 （2-3）

经计算， ， ，q=12.8kN/m。

2.3 梁体下土体回填后上部荷载计算

有如下两条假设：

（1）假设梁下回填土承担荷载系数为 ，且在夯实后（ ）， ， 和fa成正比，则 ，则 。

（2）假设梁下回填土承担荷载对于梁体为均布的，由力学原理，计算相应参数。

计算过程如下：

由于梁体为超静定结构，利用梁体弯矩计算软件，算得 ， 。由正应力：

（2-4）

算得： ，

则：

即稳定系数提高了6%，梁体下部更不易出现裂缝。

3 总结

本文通过轻型动力触探试验，测算出梁体下部回填土在夯实前和夯实后的承载力，并假设梁下回填土承担荷载系数 与梁下回填土承载力成正比、梁下回填土承担荷载对于梁体为均布的。通过假定，计算出梁下回填土夯实前和夯实后的稳定系数，夯实前比夯实后稳定系数提高了6%，梁体下部更不易出现裂缝。建议施工过程中一定要把控梁下土体回填质量，从而提高梁体的整体安全性能和耐久性能。

参考文献

[1]侯鉴钊.市政道路桥梁工程常见的问题与防治[J].中国建筑金属结构,2020(08):44-45.

[2]吕瑞玲.公路路面裂缝的养护施工技术[J].智能城市,2020,6(03):178-179.

[3]曹东升.某物流仓库裂缝及损伤检测分析[J].建筑科技,2018,2(03):64-66.

[4]谭永杰,匡亮.大跨超厚回填土明洞衬砌结构选型及设计优化研究[J].高速铁路技术,2017,8(03):32-36+62.

[5]高加海.220 kV变电站土建工程裂缝成因、预防与控制[J].工业技术创新,2017,04(02):107-109.

[6]谢辉,卓越,陈英,刘洪,陈兴伟,翟景国.变电站场地沉降及挡墙变形的分析及治理[J].铜业工程,2017(01):86-90.

[7]张莉,汤东婴.某无梁楼盖结构开裂原因分析及施工过程监测[J].工程质量,2016,34(09):94-99.

[8]徐江.关于混凝土防渗渠道的维修改造[J].农民致富之友,2016(06):296.

[9]赵万强, 超大跨度超高回填荷载明洞衬砌结构设计关键技术研究. 四川省,中铁二院工程集团有限责任公司,2015-12-08.

[10]王文娇.通信基站机房常见裂缝成因及控制措施分析[J].企业技术开发,2015,34(12):160-161.

[11]刘龙烈.钢筋混凝土梁裂缝的形成原因与预防策略[J].黑龙江科技信息,2015(10):252.

[12]李伟. 回填土加固及墙体裂缝处理方案的研究与应用[D].西安工业大学,2014.

[13]孙文儒,刘文英,刘文辉.混凝土地面出现裂缝原因分析及防治措施[J].中国建材科技,2014(S2):89-90.

[14]李伟,刘慧萍.既有建筑物室内回填土的加固处理[J].山西建筑,2014,40(12):74-75.

[15]姜丹丹,李翠翠,张同波.地下室外侧回填土工艺对结构影响的研究[J].青岛理工大学学报,2014,35(01):121-124.