深基坑地下室防排結(jié)合式防水設(shè)計和施工

趙正印

深基坑地下室防排結(jié)合式防水設(shè)計和施工

趙正印

某高層建筑地下4層（局部2層），地上41層。基坑開挖深度20.32m，最深達(dá)25.95m，地下連續(xù)墻與地下室外墻兩墻合一，墻厚1.0m，地下室結(jié)構(gòu)防水等級為一級。擬建場地淺部地下水屬潛水類型，受大氣降水及地表徑流補(bǔ)給，承壓水主要為深部第7層、第9層承壓含水層，承壓水埋深分別約為7.2m和14.8m，水位呈周期性變化，幅度一般在3.0～12.0m。本地區(qū)平均高水位埋深為0.50m，低水位埋深為1.50m。潛水水位受降雨、地表水及地面蒸發(fā)的影響。針對地下水位較高，地下室外側(cè)水壓力較大的情況，采用剛性混凝土自防水與構(gòu)造排水系統(tǒng)相結(jié)合的防水設(shè)計。

一、防排結(jié)合式防水的設(shè)計原理

防排結(jié)合地下室防水設(shè)計原理為剛性防水混凝土防水體系與地下室排水系統(tǒng)相結(jié)合，通過防水與排水兩種形式，達(dá)到地下室結(jié)構(gòu)無地下明水的目的。作為第一道剛性防水層，剛性防水混凝土主要以地下連續(xù)墻和基礎(chǔ)底板為整體；在連續(xù)墻內(nèi)側(cè)和基礎(chǔ)底板上表面涂刷滲透結(jié)晶性防水涂料，作為第二道剛性防水層。通過對連續(xù)墻與基礎(chǔ)底板間、每幅地下連續(xù)墻間、基礎(chǔ)底板后澆帶間節(jié)點的連接進(jìn)行專門的節(jié)點處理，保證了剛性防水體系的整體防水效果。

地下室排水系統(tǒng)主要是對地下室外墻及基礎(chǔ)底板少量的滲漏水進(jìn)行有組織的外排，先在地下連續(xù)墻外砌筑用于裝飾的砌體內(nèi)襯墻，在內(nèi)襯墻與連續(xù)墻間的空隙收集由室外滲入的少量地下水，并通過各層樓板上的地漏將其匯集到基礎(chǔ)底板面，再通過地下室地面構(gòu)造濾水層將滲水匯集到集水坑內(nèi)，直接排出地下室。

地下室結(jié)構(gòu)防排結(jié)合的設(shè)計理念以剛性防水為主，以有組織收集、外排滲入地下室的地下水為輔，兩種方式結(jié)合，簡化了地下室結(jié)構(gòu)施工期間的外防水工序，加快了地下室結(jié)構(gòu)的施工速度。

二、防水系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵點

1.地下連續(xù)墻接縫處理措施

（1）地下連續(xù)墻厚1.0m，采用水下C30P8抗?jié)B混凝土。連續(xù)墻接縫處均采用剛性十字鋼板進(jìn)行防水處理，通過止水鋼板的止水作用解決了接縫滲水問題（圖1）。

圖1 地下連續(xù)墻接縫處防水節(jié)點

（2）為保證連續(xù)墻接縫處的防水效果，在接縫處基坑外側(cè)設(shè)置兩根高壓旋噴水泥樁用于輔助止水，樁長比基坑開挖深度增加3m。高壓旋噴水泥樁為20%水泥土，28 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于1.0MPa。考慮到施工時最大1%的垂直度偏差，水泥樁重疊20cm，故兩根高壓旋噴水泥樁加固做法如圖2所示。

圖2 高壓旋噴水泥樁加固布置示意

（3）地下連續(xù)墻接縫處內(nèi)側(cè)采用聚氨酯防水涂料、水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料和鋼筋混凝土扶壁柱共同作用的方式進(jìn)行處理（圖3）。

圖3 地下連續(xù)墻接縫處內(nèi)側(cè)防水節(jié)點示意

2.地下連續(xù)墻與基礎(chǔ)底板連接處防水處理

由于地下室基礎(chǔ)底板與地下連續(xù)墻分別施工，其連接處存在施工縫，是剛性防水結(jié)構(gòu)處理的關(guān)鍵節(jié)點。通過設(shè)置抗剪槽防止因兩種構(gòu)件不均勻沉降造成的豎向沉降開裂，以抵擋該處剪切作用力。施工縫處設(shè)兩道水平走向的10mm×30mm遇水膨脹止水條止水，止水條的體積膨脹倍率不小于300%。

3.基礎(chǔ)底板后澆帶防水節(jié)點

基礎(chǔ)底板后澆帶部位是整體剛性防水的薄弱點，通過設(shè)置超前止水帶構(gòu)造和300mm寬丁基止水鋼板，形成三道防水防線，以防后澆帶部位滲水。超前止水帶的兩道防水線分別為400mm寬外貼式橡膠止水帶和中埋式橡膠止水帶，橡膠止水帶的拉伸強(qiáng)度為18MPa，撕裂強(qiáng)度為50kN/m。丁基止水鋼板的丁基橡膠粘結(jié)拉伸剪切強(qiáng)度為0.08MPa。

4.地下室頂板與連續(xù)墻卷材防水連接部位節(jié)點

作為地下室防水體系的一部分，地下室頂板采用3 mm厚SBS改性理清防水卷材+4mm厚復(fù)核銅胎基SBS改性理清防水卷材雙層卷材防水層。在地下室頂板與連續(xù)墻交接處，將防水卷材向連續(xù)墻延伸400mm收頭并用密封膏密封。頂板防水卷材采用70mm厚細(xì)石混凝土做保護(hù)層，延伸至連續(xù)墻用軟保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)。

三、排水系統(tǒng)設(shè)計原理

目前多數(shù)地下工程屬無組織排水，即在地下室最底層設(shè)集水坑，再用水泵將坑內(nèi)積水抽出。本工程屬軟土深基坑，地下連續(xù)墻與地下室外墻兩墻合一，地下連續(xù)墻成為唯一的一道防水，遠(yuǎn)不能滿足地下工程一級防水設(shè)防的要求；且受工藝限制，地下連續(xù)墻墻體防滲效果弱于現(xiàn)澆外墻，因此如何處理途經(jīng)地下連續(xù)墻滲透的地下水至關(guān)重要。排水系統(tǒng)對少量滲入地下室的水進(jìn)行有組織匯集并通過集水坑統(tǒng)一排出，即地下室外墻滲水→通過地漏排到基礎(chǔ)底板層→通過卵石濾水層過濾→匯集到基礎(chǔ)底板集水坑內(nèi)→通過水泵自動排出地下室。

四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益

1.保證基坑施工安全

按常規(guī)設(shè)計，底板鋼筋綁扎前的外防水施工對基底干燥程度要求非常高，因此天氣和基坑降水效果對底板施工進(jìn)度影響很大，也會增大基坑及周邊環(huán)境影響。采用防排結(jié)合設(shè)計，基礎(chǔ)底板鋼筋綁扎前不再進(jìn)行外防水施工，縮短了基礎(chǔ)底板施工時間，降低了安全風(fēng)險。

2.增加地下室有效空間，簡化施工工序

采用防排結(jié)合的設(shè)計，使地下連續(xù)墻與地下室外墻兩墻合一變?yōu)榭赡埽墒∪サ叵率彝鈮臻g及外墻防水施工操作空間，也增大了地下室的空間。同時由于不再進(jìn)行地下室外墻防水施工，簡化了施工工序，降低了外墻防水的成本。

3.解決地下室防水難題

防排結(jié)合即疏堵結(jié)合，以堵為主，以疏為輔，從被動防水轉(zhuǎn)為主動疏導(dǎo)，避免了地下室滲漏水—堵漏—再滲漏水—再堵漏的被動局面。對處于軟土地基且地下水位高的中心城區(qū)，周邊基坑施工勢必對本工程地下室結(jié)構(gòu)造成影響，采用單純的防水體系很難做到不滲漏，而防排結(jié)合的設(shè)計原理更加合理。

4.實施效果

基礎(chǔ)底板面層建筑做法為在15cm厚整體混凝土墊層表面刷環(huán)氧樹脂地坪，地下室內(nèi)裝修完畢后內(nèi)襯墻面及地面均未出現(xiàn)滲水，整體防水效果理想。滲入內(nèi)襯墻與連續(xù)墻間的水通過排水系統(tǒng)流至基礎(chǔ)底板的集水坑內(nèi)，再通過自動水泵排出。

（作者單位：鄭州市市政工程勘測設(shè)計研究院）