工民建工程施工中的地下防水技术研究

刘海

摘 要：防水不仅关乎建筑物的使用寿命、安全性和室内环境质量，还影响整个建筑的价值和效益。基于此，寻找适应各种环境条件的防水材料和技术，确保施工质量和效率，成为业界亟待解决的关键问题。针对地下防水问题进行深入探讨，以期为工程施工界提供有益的参考和启示。

关键词：地下防水；地下工程；工民建工程

中图分类号：TU74                                 文献标识码：A                                  文章编号：2096-6903（2023）11-0019-03

0 引言

工民建工程中的地下结构，如地下车库、地铁站、地下商场等，都是现代城市建设的重要组成部分。这些地下结构通常需要深入地挖掘，以获得更多的建筑空间。地下结构所在的深度往往伴随着较高的地下水位，在施工过程中，地下水的存在会对施工造成很大的困难。而地下结构在长期使用过程中，也会受到地下水的侵蚀和渗透[1]。因此，地下防水技术在地下结构施工中具有至关重要的地位。

近年来，新型防水材料和施工方法层出不穷，为地下工程提供了更加可靠和持久的防护。然而，不同的工程项目，由于地质、地理和气候条件的不同，需要采用不同的防水技术和方法。例如，一个位于沿海城市的地下工程需要应对潮湿的气候和盐分侵蚀，而一个位于内陆城市的工程要面临干旱和地震的挑战[2]。因此，选择和应用合适的防水技术成为每个工程项目成功完成的关键。

本文选取某项目作为研究对象，深入探讨其地下结构特点、需采用的防水技术以及在施工过程中遇到的挑战和解决策略，期望为相关领域的工程师和研究人员提供参考。

1 案例项目的地下结构特点及其对防水的要求

1.1 案例项目概述

案例项目位于X市的核心地带，是一个集住宅、商业、办公为一体的大型综合性开发项目。总建筑面积达到数10万m2，其中地下建筑面积占整体的1/3。由于其优越的地理位置和多功能的设计理念，该项目被广泛认为是X市未来的新地标，有望引领城市的经济和文化发展。

项目在规划与设计阶段即得到了业内的广泛关注。为了满足各种功能的需求，该项目在设计上融合了现代建筑元素与X市的地域文化特色。然而，项目基地相对较高的地下水位和不定期的季节性洪水，为地下结构的建设和防水工程带来了前所未有的挑战[3]。

1.2 案例项目地下结构描述

案例项目的地下结构是其核心组成部分之一，由于该项目在X市中心地带的地理位置，地下结构的设计与施工无疑面临了巨大挑战。该地下结构共分为3层，占据的总面积约为整体项目面积的1/3，而其深度达到了约25 m。这一深度在X市的大型建筑项目中是相当罕见的，特别是在中心地带。

地下一层主要为停车场，配备了若干储物室和设备房。由于其与地表最为接近，因此在防水设计上相对较为简单。但其同时承受来自上方的压力，加上地下水位的影响，使得这一层在防水和承重设计上均有特殊之处。地下二、三层则主要用于商业空间和文化设施。这些设施不仅要满足功能性需求，也要达到一定的审美标准[4]。

在地下结构的设计中，工程师充分考虑了结构的稳定性、使用寿命以及与上部结构的连接方式。地下二、三层直接面临着地下水位和土壤压力的双重影响，这要求工程团队采用更加先进和严格的施工技术，确保地下结构在各种条件下均能保持稳固和防水性。

2 案例项目采用的地下防水技术

2.1 防水材料的选型与理由

在该项目中，地下结构的防水问题受到了高度的关注。考虑到项目的规模、位置以及深度，选择合适的防水材料，对于确保地下结构的长期稳定性及延长使用寿命至关重要。经过深入的研究和比较，工程团队最终选定了高分子改性沥青防水卷材作为主要的防水材料。

高分子改性沥青防水卷材在建筑领域中被广泛使用，主要因为其具有优越的防水性、耐久性和抗老化性[5]。该材料还具有良好的延展性，能够在温差变化大的情况下维持稳定的性能，这对于地下结构而言是至关重要的，尤其是在X市这种地震活跃区域。与其他防水材料相比，高分子改性沥青防水卷材能够提供更为出色的防水性和稳定性。

由于该项目的地下结构复杂，传统的涂布或喷涂方式无法达到预期的防水效果。而高分子改性沥青防水卷材则可以通过焊接或粘贴的方式迅速施工，大大提高了工作效率，減少了施工时间。选择高分子改性沥青防水卷材不仅能确保该项目地下结构的防水性能，还能满足施工的实际需求，是一个非常明智的选择。

2.2 防水施工方法与步骤

案例项目的防水施工以高分子改性沥青防水卷材为主，施工流程经过精心规划，以保证工效和质量。对地下结构表面进行清理，确保无尘土、油污和其他杂质，以便确保卷材与基面之间的良好粘接。施工团队可以在表面涂抹一层特制的界面剂，进一步增强粘接性并为防水卷材的铺设做好准备。在界面剂干燥后，工程师按照预先设定的方向和重叠宽度进行防水卷材的铺设。铺设时，利用专业焊接设备确保每一条接缝均匀、密封，从而形成一个连续、无缝隙的防水层。对完成的防水层进行检查，确认无疏漏、起泡或其他缺陷，确保该项目地下结构的长久防水性能。

2.3 与传统方法的对比分析

在地下防水工程中，选择合适的防水方法和材料至关重要。表1为案例项目采用的新型防水材料与传统方法之间的差异。

从表1可以看出，传统的沥青砂浆和HDPE膜在某些方面具有优势，高分子改性沥青防水卷材在施工工艺、接缝风险、施工时间和耐侵蚀性等关键指标上表现出明显的优势。因此，该项目选择使用这种新型材料是基于其长期的可靠性和经济效益考虑。

3 案例项目防水施工中的挑战与解决策略

3.1 挑战

3.1.1 地下水位变化导致的施工困难

该项目由于位于X市的核心地带，周围环境的复杂性和地下水流的不确定性，使得施工中的地下水位变化问题尤为明显。地下水位的波动会直接影响到施工现场的稳定性。水位上升会导致施工坑底部的压力增加，增加了坍塌的风险。当水位上升时，地下的土壤结构会发生变化，土壤的承载能力也随之降低，由此增加了基坑支护的难度和风险。

地下水位的下降会导致地下土壤干裂，从而影响到整个工程的稳定性。不同的地下水位也会对防水施工材料和方法产生不同的要求。地下水位的变化直接关系到防水层与土壤、地下水的接触面积，影响防水层的工作性能。如果在高水位时期施工，水位下降时会暴露出部分防水层，导致其失效。相反，如果在低水位时施工，当地下水位升高时，防水层会受到更大的压力，增加渗漏风险。

3.1.2 施工材料供应和存储的挑战

在该项目的执行过程中，由于其特定的地理位置和工程規模，施工材料的供应与存储环节面临着不少挑战。其中，供应链的稳定性和现场存储条件两个方面的问题显得尤为明显。材料供应的稳定性直接影响到整个工程的进度和效率。考虑到该项目位于X市的核心地带，物流的复杂性和高昂的运输成本成为一大挑战。

特定的材料需求会因供应商的生产周期、库存状况或其他外部因素受到影响，导致供应延迟或断货。这不仅会导致工程进度延误，还会增加采购成本。这是因为在紧急情况下，项目方需要向其他供应商或通过加急订单来获取所需材料。

由于工地位置的限制，缺少存储空间，该项目的材料存储也面临诸多困难。合理地规划和利用有限的空间来满足大量材料的存储需求，既要保证材料的安全性，避免受潮、损坏等问题，又要确保施工现场的高效流动，以支持日常的施工进度。不合理的存储布局会导致施工效率降低、材料损耗增大，并且增加了施工现场的安全隐患。面对这些供应与存储上的挑战，该项目需要采取一系列策略性措施，确保材料供应的及时性和存储的有效性，从而推进整个工程的顺利进行。

3.1.3 高湿度环境下的施工管理问题

高湿度环境对于施工活动带来了许多额外的管理问题。特别是在地下工程中，当地湿度增加时，材料、设备和人员的工作效率都会受到影响，对施工的各个环节都带来了新的挑战。一方面，高湿度条件下，许多建筑材料的性能都会发生变化。例如，一些胶黏剂和封闭材料会受潮，导致其黏性减弱或固化速度变慢。混凝土在高湿度环境中也会出现干燥缓慢的问题，从而影响其强度和完整性。另一方面，高湿度也对施工团队的健康和安全造成威胁。长时间在潮湿的环境下工作，工人容易出现身体不适，如关节疼痛、呼吸困难等。湿滑的地面和设备也增加了滑倒和受伤的风险。而且潮湿的环境还为霉菌和其他有害微生物提供了繁殖的条件，会导致工人的呼吸道和皮肤疾病。

高湿度环境为案例项目的施工带来了多重管理难题，因此需要采用适当的材料、技术和管理策略解决这些问题，确保施工过程既高效又安全。

3.2 解决策略

3.2.1 采用新型防水材料应对水位变化

地下水位的不断变化对于地下工程的防水施工带来了巨大的挑战。传统的防水材料在某些情况下难以适应水位的快速变化，从而导致防水性能下降，或者在施工过程中需要频繁地进行维修和更换。因此，针对案例项目这样的工程环境，选择和采用新型的防水材料显得尤为关键。

新型防水材料具有多种独特的优势，它们通常具有更好的适应性和稳定性。无论是在高水位还是低水位的环境中，这些材料都能保持其出色的防水性能，有效地阻止水分进入结构内部。新型材料常常具备更强的抗压、抗拉和抗老化性能，这意味着在长时间的使用过程中，它们能够保持完整性和功能性，从而减少维修和更换的需求。这些材料在施工过程中也更为便捷，与传统的防水材料相比，它们可以在更短的时间内完成施工，并且施工过程中产生的废物和污染也大大减少。

3.2.2 材料的即时采购与储存策略

对于大型地下工程，合理的材料管理策略不仅可以确保施工的连续性和高效性，还能显著降低材料损耗和浪费，从而为项目节省大量资金。

即时采购通常被称为"Just-In-Time" （JIT） 采购，是一种旨在减少库存、提高生产和操作效率的策略。在案例项目中，通过与供应商建立紧密的合作关系，并采用高度自动化的采购系统，能够确保在需要时及时获得所需的材料，从而避免因材料供应问题导致的工程延误。通过这种方式，还可以减少项目现场的存储需求，从而释放更多的空间供施工使用。针对地下工程特点，在案例项目中应特别强调材料的保护和分类存储。为了防止防水材料在高湿度环境中受损，应采取使用防潮包装、定期检查材料的完好性和设置专用的储存区域等措施。

3.2.3 加强施工现场管理与技术培训

施工现场管理是确保项目质量、安全和效率的关键。对于案例项目这般复杂的地下工程，管理层面的挑战尤为明显。

施工现场管理涉及对工人和材料的高效组织、优化工作流程，确保施工序列的合理性以及减少非生产性时间，可以显著提高工程效率。例如，通过实时监控系统监控施工进度，工程管理者可以及时调整资源配置，以适应不断变化的现场条件和需求。考虑到地下工程的特殊性，如限制的工作空间和变化的环境条件，对施工现场的安全管理也尤为关键。确保每位工作人员都了解并遵循安全准则，可以大大降低事故风险。

鉴于该项目中采用的先进防水技术和材料，对工人进行针对性的培训显得尤为关键。培训不仅要涵盖新技术和方法的应用，还需要强调其与传统方法之间的差异。通过模拟施工、现场演示和理论课程，可以确保工人深入理解并能够正确应用新技术。

4 结束语

随着城市化进程的不断加速，地下建筑和基础设施项目在全球范围内呈现出蓬勃的发展趋势。这使得地下防水技术在施工中的重要性日益凸显。本文针对某项目进行了深入的分析，从地下结构特点、材料选型到施工方法，再到与传统方法的对比，系统性地阐述了防水技术在施工中的实践应用。通过案例项目，揭示了现代地下防水技术在面对多种复杂施工环境时的优势和局限性。案例项目不仅为同类工程提供了有益的经验和教训，还凸显了地下防水技术在未来建筑工程中的关键地位。

参考文献

[1] 马明.工民建工程地下室防水施工技术分析[J].中华建设， 2023（6）：137-139.

[2] 马丽娜.工民建工程地下室防水施工技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2020（14）：61.

[3] 裴吉峰.工民建工程地下室防水施工技术的应用[J].山西建筑，2019，45（14）：63-65.

[4] 夏彭军.工民建工程施工中的地下防水技术[J].智能城市， 2016，2（3）：275.

[5] 王景瑞.工民建工程施工中地下防水技术运用[J].黑龙江科技信息，2015（21）：171.