关于建筑地下工程防水设计的体会

关于建筑地下工程防水设计的体会

鲍荣昌

关键词：地下工程；设计；防水；

1设计原则、防水等级与设防要求

地下工程防水系统所处环境复杂，随周边的地理因素、地质情况、水文条件、使用及维护条件而变化，但与屋面、外墙防水系统不同的是，地下工程防水系统一般无需面对风吹雨打和紫外线的照射等不利因素。在防水系统的设计中，需要注意以下要点：

1）地下工程防水系统应以现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108-2008中条文为依据，结合当地的规范规程标准，综合现场实际情况进行设计。充分考虑场地条件，做到“防、排、截、堵相结合，刚柔并济，因地制宜，综合治理”。地下工程平面布置应尽量简化，使轮廓线尽量平整，尽量减少各类凹凸的形状数量，并减少结构的变形缝、后浇带、施工缝的数量，并应以超前止水取代传统的后浇带。

2）需严格控制混凝土结构裂缝，合理选择配筋，以小而密为宜，并调整适合的配合比，选择适当的外加剂，并认真做好养护工作。

3）做好柔性外包防水，可有效解决或减缓地下室对结构的侵蚀，并可避免霉菌对结构的损害以及氡气的污染。

4）注重做好排水设计，对于具有自流排水条件的工程可设置自流排水系统，减少机械排水引起的水土流失和地基不均匀沉降。对施工期间的地表水采取排、挡、防相结合的措施，确保基坑的无水作业。

5）注意地上、地下防水系统的连续性，做好各类防水收头的固定与密封处理，地下防水系统出地面收头应高出地平面500mm以上。

6）现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108-2008，地下建筑工程防水等级的划分与适用范围如下表：

1.防水设计

工程中常采用的明挖法，防水设防要求如下表，表中“一种防水”是指具有独立防水功能的一个防水构造层次

为保证防水效果，除结构自防水外，一道设防时应选用柔性防水材料，选用两道设防时，可选用一道柔性防水材料+一道刚性防水材料，也可选用两道柔性防水材料（卷材+卷材、卷材+涂料）。

各类防水措施特点及注意事项如下：

1）防水混凝土：用于主体结构的迎水面，包括底板、侧墙、顶部，但不含内部的梁、柱、隔墙等。需提高混凝土的密实度，减少裂缝，尤其是消除贯通裂缝，以达到防水的效果。埋深越大，抗渗等级就需越高，并不得低于P6。防水混凝土结构厚度不应小于250mm，钢筋保护层厚度不应小于50mm。可根据工程需要掺入减水剂、膨胀剂、防水剂、密实剂、引气剂，但设计师不宜直接给出外加剂的掺量，因不同品种掺量大不相同，可根据现场试验和类似工程实际经验得出适宜的外加剂掺量。

2）防水卷材：属于柔性外包防水，用于地下工程的全外包防水，是使用最广泛、用量最大的一类材料。按主要成分分为高聚物改性沥青防水卷材（弹性体SBS改性沥青防水卷材、改性沥青聚乙烯胎防水卷材PEE、本体自粘聚合物改性沥青防水卷材），高分子防水卷材（三元乙丙橡胶EPDM防水卷材、聚氯乙烯PVC防水卷材、聚乙烯丙纶复合防水卷材、高分子自粘胶膜防水卷材）。但防水卷材接缝较多，往往在接缝处漏水，且卷材如与主体结构如无粘实，容易出现窜水情况，使漏水点难以确定。

SBS改性沥青防水卷材适用于各类工民用建筑地下室、水池等地下防水工程；自粘聚合物改性沥青防水卷材适用于地下工程各部位，特别是侧墙和顶板；EPDM和PVC防水卷材因具有良好的耐候性，适合于机械固定、满粘或空铺压顶法施工，因此更适合用于屋面工程，当用于地下工程时，其耐候性好的优点难以发挥，且基础中梁板结构造成的基层起伏难以有效密贴，存在窜水的风险。

最近几年，市场上出现了预铺反粘高分子自粘胶膜防水卷材，作为2010年建筑业的新技术之一，该防水卷材有很多优势：

A）采用“预铺”的工艺将卷材空铺在底板垫层上，粘结面朝上，上面可直接绑扎钢筋、浇筑混凝土，混凝土硬化后可与卷材实现完全满粘，消除防水层与结构间的窜水通道。

B）预铺反粘高分子自粘胶膜防水卷材可在工厂预制完成表面的隔离保护，可直接上人行走、施工，提高防水层的安全性，更便捷可靠。

C）预铺反粘高分子自粘胶膜防水卷材强度高，可不设防水卷材保护层，节省接近1/3的施工时间。

D）预铺反粘高分子自粘胶膜防水卷材可有效避免结构沉降对防水层带来的影响，由于预铺卷材与结构体满粘，防水层与结构体同时位移，避免底板防水层随垫层一起变形沉降与侧墙防水层脱开，使防水层不能整体封闭的风险。

E）预铺反粘高分子自粘胶膜防水卷材可单层使用即能满足一级防水的设防要求，节约材料和施工时间。

F）自重轻，不需底涂，对基层要求低，潮湿基面也可施工，有效缩短工期。

G）冷施工，便捷环保。

需要注意的是，预铺反粘高分子自粘胶膜防水卷材在底板上桩头等细节部位节点处理难度较高，在后期绑扎钢筋时应采取一定的保护措施，避免钢筋头、机械设备对卷材造成破坏，对损坏的部位应使用专用修补材料进行修补。

3）防水涂料

防水涂料从成分组成上分为无机防水涂料和有机防水涂料两大类，一般来说无机防水涂料属于刚性防水材料，常见有水泥基防水涂料、水泥基渗透结晶型防水涂料，适用于背水面防水；有机防水涂料属于柔性防水材料，常见有聚氨酯防水涂料。

地下室底板防水层不建议使用防水涂料，因为当地下室底板的垫层开裂时，会导致防水涂料随之开裂，从而失去防水效果。

无机防水涂料对基层要求较低，一般可用于潮湿的基层，但不宜单独作为一道防水设防措施。有机防水涂料对基层要求比较高，要求干燥、平整、干净、无气孔、无蜂窝麻面等缺陷，增加了现场施工的难度。

聚氨酯防水涂料应用广泛，其原料来源质量价格稳定，性能可调节范围宽广，物理性能优良，相容性好，施工方便，是最常用的有机防水涂料。使用聚氨酯防水涂料作为防水层时需注意：

A）基层表面需处理，表面要坚实、干净、平整但需有适当的粗糙度，基层必须干燥，且对现场温度要求高，一般要求在5℃~10℃以上施工，否则难以达到良好的粘结强度。

B）涂膜施工完毕必须设置保护层，涂膜与保护层之间需设置隔离层，一般可采用无纺布隔离层。

C）市场上聚氨酯材料质量参差不齐，甚至有厂家向其中添加大量甲苯、二甲苯等溶剂，造成施工现场环境恶劣，需注意选择无挥发有害溶剂的环保产品。

2排水设计

排水系统一般作为地下工程防水的辅助措施，长期进行排水可能引起地基不均匀沉降，荷载力变化等后果，因此需对场地条件进行充分了解，在不影响建筑物安全的前提下，对有必要部位设置排水系统，以防为主，以排为辅。

常用的排水系统有：

1）地下工程底板周围设置排水系统，以防地下结构上浮。

2）地下工程室内地面集水系统，将外部渗入水、内部清洁用水汇集排出。

3）地下工程顶板排水，用于保证顶板上部种植植物的正常生长。

4）在地下工程开口处（出入口、采光窗井）周围设置挡水，并设置排水沟将水汇集排走，避免雨水涌入地下室。

3构造节点

在地下工程防水设计中，应遵循以下原则：

1）按相应的防水设防等级确定防水设施的设防层数，不得随意减少。

2）迎水面防水优于背水面防水。

3）除预铺防水系统外，外防外贴（涂）优于外防内贴（涂）。

4）防水涂料与防水卷材复合使用时，防水涂料应尽量做在结构体表面。

5）刚性保护层与柔性防水材料间应设置无纺布等隔离措施，以防拉裂。

6）注意细部节点防水构造，避免大量选用标准图集，应结合工程实际进行二次节点设计。

各细部节点设计注意要点：

1）变形缝：宜少设或不设，变形缝处结构厚度不应小于300mm，缝宽宜小不宜大，常用构造包括：中埋式止水带与外贴式止水带复合使用、中埋式止水带与遇水膨胀橡胶条嵌缝材料复合使用。

2）施工缝：水平施工缝应高出底板上表面300mm以上设置，垂直施工缝应避开地下水和裂隙较多的地段，并宜与变形缝相结合。常用防水措施有：中埋式防水措施、外置式防水措施、预埋注浆防水系统、遇水膨胀止水胶，各防水措施可复合使用，发挥各自优势。

3）后浇带：应在其两侧混凝土龄期达到45d后施工，并采用补偿收缩混凝土浇筑，其抗渗和抗压强度应高于两侧混凝土一个等级。后浇带应设置在受力和变形较小的部位，且尽量做成直缝。常用防水措施有：超前止水带、外贴式止水带、中埋式止水带。

4）桩头：桩头防水材料应与垫层防水材料连为一体，桩头宜涂刷水泥渗透结晶型防水涂料，钢筋根部嵌遇水膨胀止水胶。

5）穿墙套管：穿墙管线均不应采用留洞口，安装后封填混凝土的办法，更不应凿洞安装。所有穿墙套管均应在混凝土浇筑前预埋固定，避免位移。为便于安装和操作，穿墙管与内墙角、凹凸部位的距离应大于250mm。常用防水措施有：止水环（宜为方形，避免转动）、遇水膨胀止水胶、防水套管、防水穿墙盒。

结束语：

地下工程防水，与设计、选材、施工、监理都有很大的关系，只有各方都严格按相关规范规程操作，才能确保地下工程防水质量。