地下建筑防水设计分析

2015-04-16欧阳志星

建材与装饰 2015年27期

关键词：水泥裂缝变形

欧阳志星

（中国华西工程设计建设有限公司　贵州　贵阳　550002）

地下建筑防水设计分析

欧阳志星

（中国华西工程设计建设有限公司贵州贵阳550002）

随着高层建筑、大型公共建筑的增多和向地下要空间的要求，地下工程越来越多。然而地下建筑的防水问题严重影响和制约着建筑多样化、大型化发展。由于地下建筑属于隐蔽工程，若在使用过程中出现漏水现象，就会造成不可估量的损失，因此地下建筑的防水工程就显得尤为重要，本文就针对地下建筑的防水设计进行相应的分析。

地下建筑；防水设计；目的；注意事项

引言

近年来，随着城市建设的快速发展，建筑业的发展方向也逐步趋向高空与地下，因此，现在城市高楼大厦随处可见，地下商场、车库也是迅速覆盖城市的角落。由于地下建筑是承受一部分建筑的部分结构荷载，假如防水工程出现问题，地下将是长期处于潮湿的环境。因此地下建筑防水设计应根据地下室结构特点，水文地质和施工条件等，制定正确的防水设计方案。

1　地下工程的渗漏原因

1.1工程结构的设计缺陷

由于结构物自重不足以抵抗地下水的浮力，以及地基不均匀沉降，引起地下室底板和侧墙变形，开裂是导致渗漏水的源头之一，因此查找漏水源应该首先从工程结构设计上找原因。

1.2没有设置柔性防水层

有些地下工程的设计人员认为地下工程混凝土底板较厚，又是混凝土结构自防水，可以不设置柔性防水层。然而，防水混凝土并不是完全不透水材料，当渗水量大于混凝土中蒸发量时，就容易出现渗漏。

1.3防水材料和施工问题

质量低劣的防水材料和不恰当的施工也是造成地下工程渗漏的一个重要原因。无论设计多么合理，质量低劣的防水材料总会让地下防水工程的效果大打折扣，同时，不规范的施工也会影响防水效果。

1.4埋设物产生缝隙

由于混凝土与钢筋的线膨胀系数不同，两者间生成的水膜在水分挥发或被吸收后产生的缝隙，使钢筋（丝）、对穿螺栓等处成为透水通路和漏水源。

2　地下建筑防水设计目的和要求

2.1地下建筑防水工程的目的

防水工程是建筑工程中的一个重要组成部分，建筑防水技术是保证建筑物和构筑物不受水侵蚀，内部空间不受危害的分项工程和专门措施。地下建筑防水工程的设计目的是确保地下水和滞留水不渗入室内，是防止建筑物在设计耐用年限内发生雨水、生活用水、地下水的渗漏，影响正常的生产、生活和使用，给予室内正常的生产、工作、生活和储藏环境。

防水层保护好地下结构，不能让地下水浸泡钢筋混凝土结构，不是能出现小的贯通防水层的裂缝、小洞和间隙，承受各种变形对它重复疲劳和外力穿刺的能力，保证防水层不受损坏而发生渗漏。单一的建筑材料虽然具有一定的防水性能，但必须通过与防水设计与组合，才能获得相应的防水功能。

2.2设计基本要求

（1）地下室防水工程设计方案，应该遵循以防为主，以排为辅的基本原则，因地制宜，设计先进，防水可靠，经济合理。

（2）地下室防水工程由底板基层做起，施工材料由设计设定、大型地下室防水采用外防水系列材料施工。

（3）地下工程比较复杂，设计时必须了解地下土质、水质及地下水位情况，设计时采取有效设防，保证防水质量。

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（4）当工程中采用结构自防水时防水混凝土的配合比或外加剂用来提高混凝土的抗渗性，使其成为独立的防水构造体，保证防水效果。

（5）地下建筑后浇带部位一定有设止水带，剪力墙也有设止水带，剪力墙外墙可用聚氨酯施工，要求高的加一层1.5mm卷材。防水不能偷工减料。

（6）采用“防排结合”方案。排水通常可用盲沟排水、渗排水与内排法排水等方法把地下水排走也可采用柔性防水或刚性防水，必要时可以采用刚柔结合防水方案，特殊要求下，可以采用架空、夹壁墙等方案。

（7）对于特殊部位，如变形缝、施工缝、穿墙管、埋件等薄弱环节要精心设计，按要求作细部处理。

3　地下室防水设计注意事项

3.1地下室防水设计应根据建设地点的气象、水文地质、工程地质、所处环境、结构类型、施工方法、使用要求等因素综合考虑，选择适合的防水做法。

地下室的防水包括主体防水及节点防水。主体防水又分为结构自防水和附加防水，结构自防水是必不可少的，附加防水通常以柔性防水为主；节点防水主要包括施工逢、后浇带、变形缝等，也称“细部构造防水”，我们应依据地下建筑工程的防水等级和实际情况选用不同的防水措施，设计人员应结合实际确定科学的防水方案，并对方案内各环节进行严格要求。

以变形缝为例，为了防止因气温变化、不均匀沉降以及地震等因素造成对建筑物的使用和安全影响，设计时预先在变形敏感部位将建筑物断开，分成若干个相对独立的单元，且预留的缝隙能保证建筑物有足够的变形空间，设置的这种构造缝称为变形缝，可分为伸缩缝、沉降缝、防震缝三种变形缝。

在所有地下防水设计的节点中，变形缝最复杂的。为此，建议在地下排水系统设计时，尽可能在变形缝附近设置集水坑或排水明沟；在面积很大且进深也较大的地下室设置变形缝，将平、剖面在缝处设计成“葫芦腰”状，也就是说，在缝两侧设置双墙，只在必要的通道处设置变形缝。

3.2结构自防水设计

结构自防水设计是利用结构本身的密实性、憎水性以及刚度，提高结构本身的抗渗性能，通常被称为刚性防水。它主要从结构设计方面研究如何合理确定防水等级、选用合理结构形式及构造节点设计、主体结构设计及钢布置，因此要求结构本身必须具备一定的刚度，而合理的结构形式恰恰是提高结构整体刚度的关键。因此，设计中在结构选型方面，应根据防护要求、工程地质和水文地质条件等因素综合确定。

目前我国大部分地区的地下工程采用结构自防水居多。结构自防水设计具体是在材料上通过调整配合比、限制骨料最大粒径等措施，使混凝土孔隙彼此隔断，互不连通，让地下水无法渗入。在进行地下建筑的结构自防水设计时，应注意避免防水混凝土受到地下水的侵蚀影响；注意内外力可能带给混凝土结构的不良后果；尽量不使混凝土结构产生有害裂缝，避免渗漏水现象的发生。

3.3控制钢筋混凝土裂缝的产生及其宽度

地下建筑钢筋混凝土墙板裂缝是建筑工程质量通病之一，且其裂缝在长期荷载及地下水压、土压作用下会加深加大，造成很大危害。而引起裂缝的产生通常是结构变形，其原因主要是收缩变形。而收缩就其起因而论，有以下几种：用水量影响收缩、水泥影响收缩、环境及养护影响，具体情况及改善措施如下所示：

（1）混凝土在水中呈微膨胀变形，在空气中呈收缩变形；水灰比大，收缩就大；泌水量大，表面含水量高早期收缩大；混凝土含水量与水泥浆量呈正比，即混凝土含水量随着水泥浆量的增大而提升，当遇到坍落度大的情况，收缩越大；这种情况尽早回填土，封闭和装修以减少收缩。

（2）水泥活性越高，颗粒越细，水泥颗粒越细，与水发生反应的表面积越大，因而水化反应速度较快，而且较完全，早期强度也越高，但在空气中硬化收缩性较大，成本也较高。矿渣水泥收缩比普通水泥收缩大，粉煤灰水泥及矾土水泥收缩较小；快硬水泥收缩较大，矿渣水泥及粉煤灰水泥的水化热比普通水泥低，故应根据构件厚度决定水泥品种。

（3）环境湿度越大，收缩越小；越干燥收缩越大风速越大，收缩越大，注意高空现浇混凝土；另外环境及混凝土温度越高，收缩越大；混凝土暴露面越大，收缩越大，停工暴露时间长收缩增大。