淺析地下工程防水

(重慶交通大學河海學院 重慶 400074)

一、滲水原因

在上世紀80年代，K.D.Lamba[1]對混凝土中含水量對其強度的影響進行了研究，得到含水量會影響混凝土強度的結論。滲漏根據水流流經路徑情況的不同可以分為裂縫滲漏、施工縫滲漏、變形縫滲漏和泌水等幾種形式。滲漏的原因主要是混凝土裂縫造成的。腐蝕性介質的侵蝕，微生物的腐蝕，力場作用力的破壞，大氣環境的影響和時間的作用等因素所導致的高分子有機材料的降解都可能引起滲漏；由于地下工程的挖掘和修建，迫使地下水的滲流域發生變化，這種改變使得地下建筑周邊的地下水向地下建筑匯集排泄，同時地下水徑流路線的改變使得更多的地下水流向地下建筑物，這樣也非常容易引起滲漏現象的發生。

二、防水基本原則

在防水工作的實踐過程中，不同的個人和組織提出了不同的防水原則，但核心大同小異。冶金部建筑研究總院長期試驗研究揭示了防水砼的防水原理及提高砼密實性和抗滲性的基本規律，提出了富砂漿理論，配制出適合我國國情的普通防水砼，外加劑防水砼，建立了防水砼防水機理和配制原則[2]。

(一)地下工程防水設計原則

1.提出技術先進、經濟合理、安全可靠、根據工程實際情況制定的防水方案，在以防為主、多道設防、防排結合、剛柔結合的原則下進行防水選型。

2.確定以建筑結構自身自防水為基礎的剛柔相濟的防水體系。

3.從混凝土本身，包括強度的選擇、科學的配合比以及鋼筋和拉結筋的布置、防止出現不均勻沉降等方面合理的設計防止混凝土開裂的方案。

4.注意地下水的活動與合理確定地下工程防水的設防高度。

5.對工程防水薄弱部位設置多道防線。防水混凝土中加入Fs102混凝土密實劑、聚羧酸超塑劑(PCA)等防水劑可以提高其防水效果。

(二)地下工程防水施工原則

1.對于結構平面形式力求做到規整。

2.防水混凝土的施工質量必須得到足夠的重視，盡量在許可的范圍內降低混凝土的坍落度，做好混凝土的澆筑、振實和養護工作。

3.強化質量的監督和管理，在施工的任何階段均要加強監督管理工作。

4.合理設置變形縫，應當用較密的施工縫設置來消除混凝土的收縮應力。要在變形縫、施工縫及穿墻管等比較容易發生滲水的部位采取更好的保護措施。

5.在地下工程施工期間，要堅持“降堵排”三字原則，將三者有機的結合起來，保證防水層和混凝土的施工作業在無水環境下實施，從而保證防水工程的質量。

(三)防水材料選擇原則

地下工程所處環境濕度較大，且本身難以維修，但是其所處環境的溫度變化不大，根據這個特點，應采用剛柔相結合且多道設防原則，應在混凝土中添加剛性添加劑，同時防水層應選用耐變質、耐腐蝕、有效時間長的柔性材料，應選用耐穿刺性能好的材料用于墊層防水，另外，使用高分子防水材料時須選用耐水性較好的粘結劑。

同時，防水材料的選用需滿足基層適應性、溫度適應性、耐久性要求、施工性要求、互補相容性要求、環保性要求、就地取材和經濟性。

(四)環境保護原則

中國現在實行的是可持續發展戰略，因而環保是一個不可忽視、非常重要的考慮點和著力點，作為一項新的地下工程防排水設計原則，“限量排放”原則較其它防水原則更為環保和實用，它不但滿足了工程建設的需要，又避免了地下工程如隧道開挖對地表生態的破壞，但是，在實際工程中，排放水的流量控制和外水荷載大小的規律是工程設計急需解決的問題。

三、防水材料

(一)常見的防水材料

在我國，近年來應用較多的防水材料為：SBS/APP改性瀝青卷材(其中SBS改性瀝青卷材是應用最廣泛的)，自粘橡膠瀝青防水卷材(有胎、無胎)，聚乙烯丙綸雙面符合卷材，瀝青復合胎柔性防水卷材，PVC卷材，EPDM防水卷材，聚氨酯涂料，JS，丙烯酸涂料，水泥基滲透結晶型防水材料。以下就幾種材料進行簡單的介紹：

1.K11類防水材料：此種防水材料可在潮濕面進行施工，具有抗壓能力強、負水面防水等功能，同時，該種材料還有抑菌的效果，在微生物較多的地下工程有比較多的應用。

2.聚乙烯醇防水水泥：該種防水材料性能比較優良，與其他材料有所不同的是，此種材料環保性好，同時它也有密封性好、施工方便等優點，在提倡環保的當今社會，得到了較多的應用。

3.對混凝土有一定滲透深度的水泥基滲透結晶防水涂料和有憎水功效的硅質滲透材料，不僅具有抗滲、防水性能，而且具有一項比較特殊的功能，它可以使混凝土不失去呼吸功能，這項功能使得混凝土的使用壽命更長，防水效果持續時間更長。

(二)新型防水材料

在科技高速發展的背景下，更多的新型材料出現在人們的視野中。在防水涂料的種類中，聚氨酯(尤其單組份)及丙烯酸類的發展已經成為一種趨勢。“第五代建材”膜材料也是普遍應用的新型材料。此外，預埋止水注漿管、塑料排水板、膨潤土防水毯等新型防水材料也越來越廣泛的應用于地下工程中[3]。比較常用的新型材料如塑料排水板，由于其具有耐穿刺性、耐水性、耐腐性和耐菌性等特點，已經在地下防水工程中得到廣泛的應用；國內的膨潤土防水材料，由于其具有的膨脹性，主要應用于地下建筑物主體結構的側墻或底板等迎水面防水。