地下防水系统设计要点

陈松

【摘要】就地下工程防水系统设计，浅谈其设计要点及注意事项。

【关键词】地下防水；构造；材料

前言：

地下工程由于深埋在地下，时刻受地下水的渗透作用，如防水问题处理不好，致使地下水渗漏到工程内部，将会带来一系列问题，影响使用人员正常的工作和生活；使工程内部装修和设备加快锈蚀。另外，据有关资料介绍，联合国将室内氡污染列为十项最具危险性的灾情之一，是肺癌发病的主要诱因之一，而氡是通过地下水渗漏渗入到工程内部聚积在内表面的，因此如地下工程存在渗漏水则会使氡污染的可能性增加，将会严重危害人员身体健康。而由于其深埋地下，渗漏水治理难度非常大，且治理后的防水效果也往往不太理想。故地下工程的防水设计是整个工程防水系统设计的重中之重。

一、地下防水工程设计原则

地下防水工程的设计的出发点和落脚点要做到“定级准确、方案可靠、施工简单、耐久适用、经济合量”。

“定级准确”就是要求按照工程所在环境条件及使用功能确定合理的防水设防等级，避免等级过高或过低，造成资金浪费或无法保证工程质量。地下工程的防水等级分为四级， 等级越高设防要求越高。

“方案可靠”就是合理运用《地下工程防水技术规范》规定的防水构造措施，根据工程实际情况提出切实可行的设计方案，将工程可靠性、耐久性等质量因素作为衡量方案质量的主要因素。

“施工简单”就是要求所选防水措施能适应工程现场的交通、场地、水电条件、环境温度等客观条件，又能满足与地基、结构、混凝土等不同专业的交叉作业要求。在同样可靠的前提下，优先选择施工工艺简便的防水措施。

“耐久适用”就是要求防水系统尽量做到与建筑物等设计寿命。由于地下工程防水系统的不可更换性，应将防水系统设计放到工程的全生命周期中考虑。

“经济合量”要求防水系统尽量做到较高的性价比。

三、防水材料

地下主体结构的防水，选用合适的防水材料很重要。一般构造应以防水混凝土结构自防水方主，其他防水层为辅。防水材料主要有：防水混凝土、刚性防水材料、柔性防水材料。

1、防水混凝土

防水混凝土是通过调整粗细骨料、水泥等材料配合比，或掺加外加剂、掺合料等措施配制而成，其抗渗等级分为P6、P8、P10、P12四级，抗渗等级选用与工程埋深有关。

防水混凝土结构底板的混凝土垫层，强度等级不应小于C15，厚度不应小于100mm，在软弱土层中不应小于150mm。防水混凝土结构厚度应由结构计算确定但最小厚度不应小于250mm，裂缝宽度不得大于0.2mm且不得贯通，迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm. 在防水混凝土结构设计时应注意并不是抗渗等级越高越好，片面强调混凝土抗压强度和抗渗等级导至单位水泥用量的增加，水化热增高，混凝土水化收缩量加大，如施工中不采取足够的保险措施，很难避免使混凝土产生裂缝。对混凝土而言，主要需要解决始终是裂缝问题，在具有一定厚度和承受水压不太大的防水混凝土中，表面裂缝不大于0.2mm时，尚不致造成影响使用的湿渗漏。

2、刚性防水材料

刚性防水材料主要为防水砂浆和无机防水涂料。刚性防水材料主要用于结构背水面防潮及渗漏水综合治理。当用于迎水面时，不宜單独作为一道迎水面防水设防措施，应与柔性防水系统复合使用，且应做在主体结构表面。刚性防水材料应具有一定的厚度，聚合物水泥防水砂浆的厚度单层一般为6～8mm， 双层施工一般为10～12mm；掺外加剂或掺合料的水泥防水砂浆厚度一般为18～20mm.掺外加剂、掺合料的水泥基无机防水涂料厚度不应小于3.0mm；水泥基渗透结晶型防水涂料的用不应小于1.5kg/m2，且厚度不应小于1.0mm。

3、柔性防水材料

由于防水混凝土及刚性防水材料无法做到100%保证不产生裂缝，而柔性防水材料具有一定的延展性，可被视为隔绝水源与混凝土主体结构接触的关键屏障，起到阻隔水源和提高结构耐久性的双重功效。“刚柔相济”是国内外地下工程防水设计的公认准则。柔性防水材料由于其特点只能被设置在结构的迎水面，绝大多数情况下应设置保护层，防止外力破坏。柔性防水材料主要包括：改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材、自粘聚合物改性沥青防水卷材、高分子自粘胶膜防水卷材、有机防水涂料等。

3.1、改性沥青防水卷材

改性沥青防水卷材主要为两大品种，即弹性体（SBS） 改性沥青防水卷材和塑性（APP）改性沥青防水卷材。应注意这两种材料的特点，SBS 改性沥青防水卷材耐低温性能优良（-25℃下无开裂）；APP改性沥青防水卷材耐高温性能优良（130℃下无流淌，无滴落）。估做为地下防水应将SBS 改性沥青防水卷材做为首选材料，而不宜选用APP改性沥青防水卷材。

3.2、合成高分子防水卷材

用于地下防水工程合成高分子防水卷材主要有：三元乙丙橡胶（EP-DM）防水卷材、聚氯乙烯（PVC）防水卷材、聚乙烯丙纶复合防水卷材及高分子自粘胶膜预铺防水卷材四大类。三元乙丙橡胶（EP-DM）防水卷材具有优良的耐老化性，是所有防水材料中耐老化性能最好的材料，使用寿命长；耐臭氧性能好，不龟裂；热稳定性好，可在高温下长期使用；耐溶剂和酸碱腐蚀，但其接缝搭接性差，无法热熔焊接，只能采用丁基胶水或丁基胶带粘结。聚氯乙烯（PVC）防水卷材强度高但延性差。聚乙烯丙纶复合防水卷材施工简单，造价低，但产品质量良莠不齐，配套的水泥基胶沾剂质量难以控制。合成高分子防水卷材通常都具有较好的拉伸强度和伸长率，能适应变形，但其用于地下无益发挥其耐侯性的特点，更因基础中梁板结构造成的基层起伏而难以有效密贴，不易施工，存在一定的窜水风险，不建议在地下工程中使用。

3.3、自粘聚合物改性沥青防水卷材

自粘聚合物改性沥青防水卷材分为两大类： 自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材和无胎型自粘聚合物改性沥青防水卷材。自粘聚合物改性沥青防水卷材具有施工简单、便捷，冷粘作业，无需动火，安全环保，现场揭去表面的隔离纸即可开始铺贴作业，施工十分方便，自粘胶具有较高的延展性，裂缝弥合能力较强，与基层贴服能力较强，防水可靠性很高；特别是无胎型自粘聚合物改性沥青防水卷材，非常轻便，易于施工，在地下工程中广泛使用。

3.4、高分子自粘胶膜防水卷材

前高分子自粘胶膜防水卷材通常采用“预铺”的工艺将卷材空铺在底板垫层上，粘结面向上，在其上直接绑扎钢筋、浇注混凝土，混凝土硬化后与卷材实现完全满粘，彻底消除窜水通道；而防水卷材与主体结构满粘，防水层与主体结构同进位移，避免了底板防水层与垫层一起变形沉降，与侧墙的防水层脱开，防水层整体不能封闭的风险。在采用高分子自粘胶膜防水卷材进行防水设计及施工过程中应注意不要在胶膜粘结面上设置细石混凝土保护层，这样将使其“预铺”防水卷材的设计失去作用。

四 结束语

综上所述，不难看出，对于地下防水工程的设计首先应做到根据工程的使用性质准确的确定防水等级，再结合场地水文地质条件和各种防水材料的特点选择可靠的、经济的、合理的防水材料和施工工艺。另外对于地下水位较高和地下水较丰富的场地，可设置地下排水系统使地下水远离主体工程，避免水流透过裂缝、接缝、孔洞等渗漏通道发生渗漏。总之地下工程防水设计应遵循“防、排、截、堵相结合”的设计原侧。

参考资料

[1]<地下工程防水技术规范> GB 50108-2008

[2]<地下防水工程质量验收规范> GB 50208-2011

[3]张道真主编. <建筑防水>