大面积半地下结构广场室外雨水排水优化方案研究

陆鑫振,黄 焰（上海城建投资发展有限公司，上海 201900 )

铁路杭州南站东、西广场类似于下沉式广场，其地上一层为半地下结构，地面标高低于室外地坪标高 1 m，这样的结构形式极易让雨水涌入地上一层结构，给建设和运营带来较大的风险。以西广场为例，虽然沿外墙周圈及出入口均有排水沟拦截室外雨水，但通透的砂浆层能够将雨水引流，并避开截水沟渗入室内，同时广场天窗的蓄水结构形式也让雨水“冲破”施工缝流入室内，导致地上一层多区域出现严重漏水风险，而施工单位采用聚氨酯的堵漏方式也将无法解决该问题。本文将针对西广场原室外雨水排水方案进行渗漏风险分析，然后提出优化方案，并付诸实践，最后检验优化效果。

1 工程概况

铁路杭州南站综合交通枢纽东西广场工程由东、西广场组成，占地总面积 13.6 万 m2，其中东广场 9.8 万 m2，西广场 3.8 万 m2，由于东广场目前尚未完工，本文仅针对西广场室外雨水排水优化及实践情况进行总结。

西广场从南向北分为 3 个区域：上匝道及出库入口区、主广场区、公交换乘及下匝道区。其中主广场区长 120.7 m，宽 89.9 m，地下一层（B 1 层）相对标高为-10.5 m，室外地坪标高为–4.00 m，地上一层（F 1 层）楼板标高为–5.00 m，地上二层（F 2 层）商铺区楼板及站前广场标高为± 0.00 m，屋面标高为 6.00 m，站前平台标高为 9.00 m，主入口位于主广场区西侧，B 1 层、站前广场、站前平台三层与国铁站房连通。

从该结构形式可以推测地上一层结构为雨水涌入的高风险区域。一方面，室外地坪（–4.00m层）高出地上一层（–5.00m层），在排水不及时的情况下，室外雨水必然通过入口涌入室内；另外一方面，站前广场（±0.00m层）面积较大，暴雨期间，雨水如不能及时排除，同样会通过各入口涌入室内，所以全面分析地上一层结构各入口的排水情况，是对该雨水排水方案进行优化的关键步骤。

2 原室外排水方案及实践模拟分析

室外道路采用沥青路面，道路两侧采用截水沟汇水，并通过雨水管网排入雨水泵站，再由其抽排至市政雨水管网，该设计形式较为简单，后期实践效果良好，运维时定期清淤，确保管路通畅。

主广场区人行道均采用石材铺装，–4m室外地坪通过台阶与 F 1 层相连通，站前广场与两侧商铺区相连通，相接处均采用截水沟+放坡汇水的方式进行雨水排放。以站前广场为例，采用 5 条截水沟（1 横 4 纵），并设置 2 个直径400 mm（DN 400）地漏汇集排至室外雨水管网，该区域内所有石材均坡向排水沟，坡度均为 0.3%。

理论上，该排水沟足以汇集站前广场雨水，而实际模拟该设计方案进行施工情况下，发现多处存在较大漏水风险，加上雨水通过砂浆层导流，将无法找到固定渗漏点，也无法采用聚氨酯注浆的方式进行堵漏。以下 4 处风险最大：①靠近主入口处，F 1 层室内连廊；②主广场区西南角 F1 层管理用房和西北角公交调度室；③站前广场两侧 F 2 层风井口；④站前广场 8 个采光天窗周延。

3 渗漏风险分析

经各参建方分析，确认前 3 项渗漏水风险存在共性，主要由于雨水透过铺装砂浆层渗入室内。原设计方案设想雨水能够顺着石材坡度流入截水沟，而实际石材间存在铺装缝隙，雨量稍大，就会进入铺装砂浆层，而当砂浆层与室内存在渗透通道时，便会产生渗漏现象，且持续时间较长。

靠近主入口，室外地坪（–4 m）进入 F 1 层（–5 m）区域构造出“蓄水洼地”，而仅凭一条截水沟未能阻挡雨水透过砂浆层进入室内，流入吊顶，对吊顶内设施产生安全隐患，如图 1。

主广场区西南角和西北角，与室外相接处为玻璃幕墙，雨水同样透过砂浆层进入室内，导致管理用房与公交调度室不具备使用条件，如图 2（公交调度室与管理用房结构形式一样，此图为管理用房）。

站前广场两侧商业区外墙共有 6 个风井口，与砂浆层相接，成为巨大的渗透通道，雨水顺着渗透通道流入风井内积蓄，最后突破两侧二次结构墙体渗出，给商铺经营带来重大隐患，如图 3。

不同于前三者，8 个小采光天窗周延渗水是由于该天窗两侧与相邻树池侧壁形成蓄水构造导致雨水无法排放，最终“冲破”结构施工缝流入室内，造成长时间渗水，如图 4。

图2 管理用房渗水剖面示意图

图3 F2层风井渗水剖面示意图

图4 0m层采光天窗渗水剖面示意图

4 优化方案

前 3 项渗漏处具有共性，故均采用增设挡水短墙和截水沟的方式进行优化，同时做好防水保护层。主入口处在–4.00m层近台阶位置增设 1 条截水沟，防止暴雨天室外雨水涌入“蓄水洼地”，靠近大门外侧增设一条截水沟，由于是后增设的原因，该截水沟深度较浅；同时在室内增设一条挡水短墙，拦截室外雨水，高度不影响石材铺装，详见图5。

管理用房及公交调度室渗水处，在靠近地下室外墙处增设截水沟，与外幕墙相接处增设翻边挡水墙，详见图 6。

F 2 层风井口渗漏处，在与商业区建筑相邻位置增设一条截水沟，可以与原截水沟横向相连，同时在风井口外边缘增设一道翻边挡水墙，详见图 7。

不同于前三项，8 个采光天窗渗水由于雨水无处排放导致，结合绿化排水特性，采取鹅卵石滤土和增设排水沟的方式进行排水，在采光天窗相接处和树池侧壁设置防水层，另外，由于 0m层广场属于建筑屋面，故树池底部应采用种植屋面做法，详见图 8。

按照该优化原理，暴雨天，不仅可将蓄水构造中的雨水排至主排水沟，同时也引流了树池内多余水量。

图5 主入口处排水优化剖面示意图

图6 管理用房处排水优化剖面示意图

图7 F2层风井处排水优化剖面示意图

图8 0m层采光天窗排水优化剖面示意图

5 施工关键点控制

大面积半地下结构广场，其广场排水存在汇水面积大、潜在蓄水部位多的特性，这就不仅要求在设计过程中增大排水设施的承载力，增加排水效率，而且对施工单位的施工质量也提出了较高的要求。

（1）截水沟施工，水沟内侧挂通线找平，保证顺直。出现错台的剔凿，毛面的表面修补平整，沟底做好防水层。保护层找坡前将排水底部清理干净，确保无垃圾、污水、淤泥。排水沟底部 1∶3 水泥砂浆找坡，面层压光。两侧角钢提前与预留钢筋焊接，保证焊接牢固。最后应通过排水试验检验疏水效果。

（2）挡水短墙施工，墙体优先使用防水混凝土，与主体结构同时浇筑。如为后增设，应进行植筋，对接口处原混凝土面进行凿毛并清理干净，再实施浇筑。

（3）防水层施工，除了截水沟沟底外，树池侧壁以及地漏边缘均应做防水施工，由于排水优化处均为小面积区域，故采用防水涂料，要求涂刷不少于两层，做第一层后，待其略为干固，到刚好不黏手时，再做第二层，一般需要1～3 h。浆料涂刷后第二天起，建议用细雾喷水或湿布覆盖涂层 2～3 d，再进行闭水试验，试验效果良好后进行保护层施工。

（4）种植屋面层做法，由上至下依次为：植被层、土工布过滤层、20mm厚凹凸型排水板、20mm厚 1∶3 水泥砂浆， 1.2mm厚聚氯乙烯防水卷材（内增强型、耐根穿刺型），3.0mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材（聚酯胎），20mm厚 1∶3 水泥砂浆找平层，60mm厚挤塑聚苯板保温板，最薄 30 厚 LC 5.0 轻集料混凝土找坡层，现浇混凝土顶板。鹅卵石与种植土之间应用土工布隔离，最后同样进行排水试验检验疏水效果。

6 优化方案实践效果

根据以上优化方案，设计单位对排水方案及图纸进行了优化调整，施工单位严格按照图纸及相关规范要求实施。完工后，通过连续 3 天的中等雨量检验，发现主入口处、管理用房及公交调度室、0m层风井位置均未出现渗漏。在下雨期间，对各个截水沟进行了巡查，未出现排水不畅现象，同时，雨水也按照优化方案的路径排出。

采光天窗位置，“蓄水构造”处也未出现蓄水现象，排水畅通；雨后观察树池，也未出现土壤淤积现象，土体排水情况良好。

7 结 语

大面积半地下结构广场，其室内地坪低于室外，室内外交界面存在较多连通口（包括门窗、风井、强弱电井、楼梯通道），甚至缝隙和孔洞，所以如何在暴雨天阻止室外雨水涌入室内成为后期广场运营的关键因素之一。本文通过对设计方案的优化，采用在不同标高设置多道截水沟，同时在室内外交界处设置挡水短墙的方式在实践过程中取得了良好的效果。当然最重要的是找出所有潜在的渗漏区域，根据该区域的结构特征制定相应的方案。

未来类似项目实施中考虑预浇截水沟、翻边挡水墙和防水层以保证广场雨水有效排出，带地下室的广场平面即为屋面，其排水、绿化方案均应考虑屋面的做法，而采光天窗等宜形成蓄水构造的建筑部位更应单独考虑其排水形式，避免后续返工改造。

本工程在原室外雨水排水方案施工前，就开展模拟和渗漏水风险分析，并针对性地进行优化和实施，从根本上规避了潜在渗漏水风险，对其他大面积半地下结构广场排水工程起到一定的借鉴作用。