地下室防水设计的几点意见1

地下室防水设计的几点意见1
前言
　　地下室防水设计的内容，可粗略分为概念设计与构造设计。
　　概念设计乃设计的基本原则，忽视概念或概念设计错误，后面的设计、施工及至使用、维修就会变得复杂、混乱，一不顺则百不顺。
　　构造设计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。结构自防水是必须采用的；附加防水按工程的防水等级选用，附加防水也称“其他防水层”，以柔性外防水为主。节点防水主要包括施工缝，后浇带、变形缝、穿墙管线、柱顶防水等，设计说明中的“构造作法”不能代替构造节点。节点防水也称“细部构造防水”，可按工程的防水等级和实际情况选用不同的防水措施。
　　1概念设计
　　1.l设计责任
　　结构自防水及后浇带、变形缝的位置，主要是由结构专业设计；主体附加防水及节点防水主要由建筑专业设计；其他专业配合建筑及结构专业设计。应当指出的是，对防水节点的设计，结构专业也可参加设计，比如后浇带。但后浇带的防水构造设计，结构专业的规范仍沿用几十年前的作法，已十分滞后。许多版本的结构工程师一级注册考试复习教程中，对地下防水设计大多也只是简单的一般叙述，与当前地下防水设计的实践相差较大，因此，建筑设计人员不应放弃防水设计的责任。
　　1.2排水
　　地下工程中，具有自流排水条件，且允许作自流排水的工程应积极采用自流排水系统，以降低地下水的压力，使防水设防变得更简单，省钱，效果更好。
　　关于机械排水。建筑地下室虽也设机械排水，但与地铁有很大区别。前者主要考虑偶有地表水涌入，如地下车库车行道入口雨后进水，或万一发生火灾消防扑救后的积水排除。而地铁设机械排水乃是地铁常设运行所必须的。
　　建筑地下工程在设置自流排水时，还应考虑因排水而加剧侵蚀性地下水对混凝土的影响。
　　地下室不论使用性质如何，其钢筋混凝土底板面均应设计保护层。对于地下车库、设备用房，保护层建议按100-200mm厚C20混凝土设计，该保护层兼找坡作沟。如前所述，建筑地下室排水非常设运作，因此，只需按100mm×150mm(宽)的尺度设计周边排水明沟，不必在钢筋混凝土底板上作文章，这样，就有利于底板自防水。
　　进出地下室的外开口部分，如地下车库车道出入口外，设置玻璃棚罩，减少雨汇集面积，减轻地下室排水系统运行次数。棚架作为出入口的地面标识物，也方便驾车人士识别。
　　1.3简化平剖面
　　地下室平剖面设计应尽量简化，即所谓“简、并、避、离、升”。这种简化原则，作为地下室防水设计基本概念，曾为建筑专业几十年来所遵循，只是近年有所放松，应重提旧制，并发扬光大。
　　地下室，特别是多层地下室的窗井、风井的设计也就遵循“简、并”的原则。除了半地下室之外，建议不要随意设置窗井、风井。因窗井、风井可能破坏地下室侧壁外防水的连续性；窗井、风井底部土体不易密实，加之与主体结构相联处容易因沉降不均产生裂缝，不利防水。一层地下室，情况可能好一些，但若窗井底板与主体底板标高相差许多，则存在相同的问题。窗井、风井最好在室内设置，一层地下室从上部空间开始，多层地下室可能要穿越楼板，但都应在室外地坪以上标高处由侧壁挑出。这样，令地下室地下部分的外墙平剖面简化，有利防水构造的设计与施工，应采取积极的态度加以设计。简单地按传统设计窗井、风井，给防水的设计、施工、维护都带来麻烦。
　　1.4回填土
　　地下室回填土，历来要求采用粘土或原土，＠300，分层夯实。近年，不少工程为赶几天的工期，采用石碴回填。这种作法令地下室长年浸泡在地下水之中，对防水大为不利，只是图了一时的方便，实不可取。此种作法的副作用，是令建筑周边地面在长年雨水的沉实作用下，有下沉开裂之可能，而土体与地下室之间的相对位移，容易破坏附加外防水层。
　　1.5分期建设
　　关于分期建设的地下室工程，不管分期实施的具体方案如何，只要是连接成片的地下室，设计都应一次完成。对于施工，有条件时，地上分期，地下一次施工。
　　设计要充分考虑分期衔接的防水问题，先作的要考虑防水层的预留与保护，后接时，要考虑衔接严密，特别是要充分考虑先后建设可能产生的变形对防水构造的影响。
　　分期，按变形缝自然划分最合理，但要对先期施工的缝处预留条件作好充分的保护。有的开发商，走一步想一步，主意多变，把精心设计的地下室当作生日蛋糕任意切块，即兴分期，实属蛮干。
　　2构造设计
　　2.1主体防水
　　2.1.1混凝土自防水
　　混凝土自防水主要措施是混凝土级配合理、掺减水剂与膨胀剂。与设计有直接关系的是掺膨胀剂。膨胀剂应当选用高效膨胀剂(膨胀率≥0.35%的膨胀剂)，高效膨胀剂目前均属旋窑生产，品质稳定。而非高效膨胀剂，用于钢筋混凝土抗裂，效果不佳，且大多是立窑生产，质量不稳。另外，使用非高效膨胀剂，掺量较大，含碱量难以控制，可能导致混凝土其他品质的下降，如坍落度损失较大，甚至引起抗压强度的降低。但工程实践中，掺膨胀剂而失败的更多原因还是选用不合格品，掺量不足以及未按工法严格施工，特别是养护不到位。
　　如有条件，可采用混凝土60d强度作为设计强度，并采用减小配筋直径，同时增加配筋密度的措施减少混凝土的裂缝。
　　在混凝土中掺加纤维主要用来增加混凝土的韧性及表面耐磨、抗裂，多用于薄型混凝土或混凝土预制构件。若在大体积、厚底板(壁)中使用纤维混凝土，应进行经济比较。
　　2.1.2外防水
　　建筑工程地下室一向强调外防水。外防水通常以柔性为主，应当是全断面防水，侧璧外防、底板内防的做法不可取。
　　强调外防的主要原因，是防水的同时要考虑混凝土的防护，使其免受有害地下水的侵蚀。地下混凝土工程的耐久性，也就是钢筋混凝土地下室的寿命，应放在百年以上来考虑。目前许多开发商，要说服他们多考虑二、三十年，是很困难的，尽管每一个工地都忘不了挂上“百年大计”的牌子。作为设计人员，应当清醒地认识到，一个建筑，不仅是业主的利益所在，更涉及社会与公众的利益。因此，应当按“国家是第一用户”的原则行事。深圳有一幢一类高层建筑，在地下水有腐蚀的情况下，甲方、施工、监理合伙坚持取消外防水，理由只是赶几天的工期，实在是鼠目寸光。
　　2.1.3氡污染
　　关注公众健康是国家最基本的政策。因此，地下工程中，在人员长期停留的场所，还应充分考虑防潮，说到防潮，主要是防止地下氡污染。据有关资料记载，室内氡污染，被联合国列为十项最具危险性的灾情之一。据国际抽样调查，有20%的住宅地下室存在氡污染。美国将氡污染列为肺癌第二大诱因，每年致2万人死亡。而我国的地下室，有资料认为，100%需要进行氡防护。
　　氡主要通过地下水渗漏被搬运并聚积在地下室内表面，形成具有很强的α、β、Υ放射性固体微粒组成的放射性薄层；人在高氡场所将受放射影响，或直接吸入氡气，严重威胁健康。因此，地下氡防护最起码的构造措施就是防水防潮。仅设混凝土自防水或不设柔性附加防水的地下室，一般来说只能防水而不能防潮。因为混凝土是多孔的材料，属刚性防水层，一般来说是透气的，不防潮。
　　2.1.4附加防水
　　自防水混凝土既然是透气的，也就是说它不是绝对不透水的材料。根据测定，抗渗等级为58的防水混凝土，渗透系数为5×10-10-8×10-10cm／s。有些地下工程，须防地下水浸蚀时，混凝土渗透系数要求为10-11cm／s，而要达到这一数值，单靠自防水混凝土、抗渗要求高达S20以上，显然代价太大。因此，防水等级为一、二级的工程，设计附加防水层是必要的。
　　根据“刚柔结合”的原则，附加防水层选用柔性防水层更为合理。选用了柔性防水层，当然要置于迎水面。置于背水面时，只用于带内衬的地下室。
　　刚性防水涂层，可以用于背水面，也可以用于迎水面。但就目前国内地下室防水综合技术水平而言，笔者主张还是用在背水面。理由是：刚性防水涂层，比如无机防水涂层，最好是“复合”用在防水等级为一级的地下室工程。一级工程的主体附加防水层可以选择两道，一为柔性在外，二为刚性在内，不失为一种较好的组合。刚性防水涂层还常用于防水失败后的补救措施，当然只能用在背水面。
　　2.1.5连续墙
　　将连续墙加厚，与衬墙合二为一，并非好思路。近年来，这种作法屡有介绍，并急急忙忙宣布成功，但真正防住水的工程实例比“一举成功”的文章少得多。连续墙连泥带水浇筑混凝土，虽然研究了许多好的接头方法，也有水下不分散混凝土的应用，但要真正防住压力水，谈何容易。不必重复走这样的弯路，还是另加内衬墙的办法比较合理。连续墙内与衬墙之间设置滤水层，当然要在衬墙施工前，对连续墙内实施全面的认真的堵漏防渗。这样的设计，总厚度并不比合二为一的方案大，因此，从设计思路上讲，就更无必要做得不偿失的事情了。