万达管理中心包头九原万达项目总工、质量总监 内蒙包头 014000
摘要：根据中国建筑气候区划图，包头地区为北方严寒地区，当年施工当年交付使用的项目特别少，如果建筑物当年不能交付使用，地下基础要在负温环境中越冬，基础长时间在负温条件下地基土会产生冻胀，可能导致基础产生裂缝或拱起。通过采取覆盖或封闭增温措施可以避免地基土在越冬期间产生冻胀。
一、前言
在内蒙古地区地表层广泛分布着冻土层，作为地基的冻土层在冻结过程中由于土体体积膨胀，产生膨胀力，可能引起基础及上部结构上抬，产生变形，导致混凝土基础开裂，对基础以下防水卷材造成破坏，甚至危害基础结构安全。对于带地下室跨年度施工的项目，其基础底板厚度往往小于冻土深度，如果越冬维护措施采取不当，在冬季寒冷期会因建筑物地下室内温度过低造成底板下地基土冻结引起基础结构开裂，从而使建筑物的安全及正常使用受到影响。本文结合包头九原万达项目地下室越冬维护，对地基土防冻胀原因进行分析，结合工程实际情况提出安全、经济、方便的施工措施解决地基土防冻胀。
包头九原万达广场项目总建筑面积10.9万平米，其中地下1层，地上4层。开工日期为2016年3月1日，竣工日期为2018年6月29日。目前主体及二次结构已经施工完成，当地每年11月15日至次年3月15日为冬歇期。根据《包头九原万达广场项目地勘报告》当地冻土深度为1.6m，九原万达地下室基础类型为筏板基础，厚度500mm（远小于冻土深度1.6m），如不采取一定措施，地基土会产出冻胀，影响结构安全。
二、原因分析
2.1地基土冻结环境条件
包头地区冬季时间长气候寒冷雨雪较少，冬季长达5个月，大寒期长达50天，最冷时间为1月平均气温-11.8℃。11～3月降水量多年平均为16.6毫米，占年总量的5.6%。土壤一般在11月中旬开始冻结至次年3月中旬解冻，形成一个冻融周期。
2.2土壤及水位条件
根据地勘报告，本工程地基土位于第层细砂层，土体黄褐色，颗粒主要矿物成分为长石、石英质，中密状态，含水率较高。地下水类型为潜水，该地下水年变幅1.0～1.5米，枯水期地下水位位于基底以下1m左右。
2.3环境温度对冻土影响
地基土在负温条件下，土壤中的水分会结晶，体积膨胀，导致土体冻胀，土体所在的环境温度越低，地基土的冻胀速率就越快。地基土由地表往下慢慢冻胀的过程实际是地基土在负温条件下不断累积的过程，简而言之就是“冰冻三尺非一日之寒”。
三、处理措施
3.1、地下室暖封闭+增温措施
地下室为一层，建筑面积1.9万平米，越冬维护期间地下室外墙防水保温及回填土已施工完成，地下室顶板结构施工完成，采取“地下室封闭+增温措施”地下室温度需控制在一定范围以内，确保地下室500mm厚筏板基础不被冻透。
地下室封闭：
地下室2个汽车坡道出入口：坡道出入口安装50mm厚防火岩棉夹心板被并加设热风幕，其中1#汽车坡道出入口作为地下室冬维期间设备运输通道，设置2道夹心岩棉板防护封堵。
地下室顶板楼面的预留洞口包括：楼梯间洞口、电梯井洞口、风井洞口、管道井洞口全部进行保温封闭。
结论：
实践证明：地下室外墙四周冻土层以下土壤均为地下室热源，包头九原万达项目地下室在封闭措施到位情况下，地下室温度远远高于地上温度，其中11月份地下室实测月平均气温为2.5℃，12月份实测平均气温为1.5℃，基本不需要开启增温措施，经济效益明显。严寒地区的跨年项目在越冬维护期间，可结合项目实际进度情况合理选择维护措施可有效避免地基土的防冻胀，保证基础的结构安全。
论文作者:田友才1,王楠2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/24
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