濕陷性黃土地區地下室防滲漏的技術研究

袁 松 岳澤勤 田 歡 李海靈 楊金帥

濕陷性黃土在我國西北、華北及黃河中游地區廣泛存在，給地下室及車庫建設帶來巨大挑戰，同時造成了嚴重的經濟損失。例如，2003 年北方多雨，陜西省、甘肅省等地黃土地區普遍出現沉降、地下室漏水等問題，經濟損失巨大。黃土的濕陷性主要因含水量和外在壓力引起，導致外墻防水被破壞，進而引發地下室滲水。為了解決濕陷性黃土地區地下室防滲漏問題，本文以咸陽師范學院創新創業大樓工程總承包建設項目為研究對象，探討排水設施設計施工要點，并系統論述濕陷性黃土地區地下室防滲漏技術的應用。

1 濕陷性黃土地區地下室排水設施設計要點

1.1 邊溝排水措施

在設計階段，需要根據地下室周邊地形地貌和土壤情況，合理確定邊溝的位置、寬度和深度。考慮到黃土地區地質條件復雜，邊溝排水系統應布置在地下室周圍，并且與周邊地勢相匹配，以便將周邊的地表雨水及時引導至排水口。同時，應根據設計要求和地下室周邊地勢情況確定邊溝的寬度和深度，確保排水暢通，避免因排水不暢而導致地下室出現水浸事故。此外，還要充分考慮邊溝的排水能力，采用合適的排水管道和排水泵站等設施，以保證排水系統正常運行。

在材料選擇方面，應該選用耐腐蝕、耐磨損、具有較強抗壓能力的材料，確保邊溝的使用壽命和排水效果。常見的材料包括混凝土、聚乙烯、玻璃鋼等，應根據具體情況選擇合適的材料進行施工。其中，玻璃鋼是一種輕質材料，密度比重金屬小得多，具有良好的強度和剛度，且不容易被腐蝕，不受空氣、水、酸、堿等常規腐蝕介質的侵蝕，可以根據需要制作成不同形狀的模具用于成型，可以大大簡化施工工序，提高工作效率。聚乙烯具有優異的物理性能，如良好的耐熱性、耐腐蝕性、抗沖擊性、耐疲勞性等。同時，聚乙烯制品在加工和使用過程中不易變形、變色，且具有良好的電絕緣性能和化學穩定性。例如，在邊溝排水施工中，選擇厚度適中、質量可靠的聚乙烯板材作為主要材料。聚乙烯材料具有優異的耐腐蝕性和耐磨性，能抵御濕陷性黃土地區的特殊環境對材料的侵蝕，其良好的加工性能可以根據設計要求輕松地進行裁剪和拼接，確保邊溝的成型精度和美觀度。

在施工過程中，采用熱熔焊接的方式將聚乙烯板材連接成一體，形成完整的邊溝結構。熱熔焊接是一種高效且可靠的連接方式，能確保板材之間的連接緊密無縫，提高邊溝的整體強度和穩定性，再對焊接質量進行嚴格把關，確保每個焊接點達到質量標準。在邊溝內部設置合適的排水口和過濾裝置，排水口的設計合理與否直接影響到排水效果的好壞，需要根據排水量的大小和流向確定排水口的位置和數量。過濾裝置則能夠有效防止雜物和泥沙進入排水系統，保持排水暢通無阻。

在施工工藝方面，要嚴格按照設計要求進行施工，保證邊溝的平整度和密實度。施工過程中，要注意邊溝的開挖、填充和覆蓋等環節，確保施工質量和工程安全，還要加強對邊溝的日常維護和管理，定期清理排水系統，檢查排水設施的運行情況，及時發現并處理排水系統故障，確保地下室排水暢通，避免因排水問題而引發的安全隱患。

1.2 路面排水措施

在濕陷性黃土地區，地形多為平坦或微坡，路面排水系統應合理設置坡度，以便將降水迅速引導至排水口。設計排水系統時，應采用橫向和縱向坡度相結合的方式，確保排水通暢，避免積水現象的發生。考慮到濕陷性黃土地區降水量較大，路面排水系統應具備較強的排水能力，可采用排水溝、排水管道等結構，保證排水系統在各種天氣條件下能正常運行。在路面材料選擇上，應優先選用透水性較好的路面材料，如透水混凝土、透水瀝青等，增加路面的透水性，減少積水現象的發生，確保地下室周邊路面排水系統的有效性和穩定性。本項目在不同降水量下黃土路面排水系統設計效果如表1 所示。

表1 本項目在不同降水量下黃土路面排水系統設計效果

在施工過程中，應根據設計要求精確布置排水設施，保證排水系統的連通性和暢通性，特別是在排水管道的安裝和連接過程中，要確保管道連接牢固、密封性良好，避免因管道連接處滲漏導致排水系統失效[1]。此外，還需要加強對路面排水系統的檢測和調試，確保系統正常運行，及時發現并排除施工過程中可能存在的問題，保證地下室周邊路面排水系統的可靠性和穩定性。在施工結束后，應對路面排水系統進行維護和管理，定期清理排水設施，確保排水系統長期有效運行，提高地下室周邊路面排水系統的抗壓能力和耐久性[2]。

2 濕陷性黃土地區地下室防滲漏技術的應用

2.1 混凝土結構抗裂技術的應用

混凝土結構抗裂技術包括：第1，應根據工程要求和使用環境，科學設計混凝土配合比，提高混凝土的抗裂性能。根據本項目地下室建筑的特點和工程要求，選擇適當的水泥種類和品種，包括硅酸鹽水泥等抗裂性能較好的水泥，增強混凝土的抗裂能力。合理控制混凝土的水灰比和骨料配合比，確保混凝土的密實性和強度，減少混凝土裂縫的形成。第2，加入適量的高性能膨脹抗裂劑，如聚丙烯纖維等，以提高混凝土的韌性和抗裂性能，有效防止裂縫的產生和擴展，保障地下室結構的安全穩定[3]。第3，采用合適的施工工藝和措施。在施工過程中，本項目施工人員嚴格控制混凝土的攪拌、澆筑和養護等環節，避免因施工操作不當導致混凝土出現裂縫。例如，在混凝土澆筑過程中，采取覆蓋保濕或使用保溫劑等措施，避免混凝土過早干燥和收縮，確保混凝土充分保濕和養護，防止龜裂的發生；采用預應力鋼筋或增設橫向鋼筋等加固措施，提高混凝土結構的整體抗裂能力，減少地下室結構的裂縫風險[4]。

2.2 混凝土結構耐久性技術的應用

通過合理選擇混凝土材料、優化配合比，可有效提高混凝土的密實度和強度，增強其抗滲透性和耐久性。本項目采用高性能水泥、摻合料等，合理調配水泥、骨料和外加劑的比例，提高混凝土的抗滲性和抗裂性。嚴格控制混凝土的水灰比、砂率等技術指標，確保混凝土的均勻性和致密性，減少滲透介質進入混凝土內部的機會，延長混凝土結構的使用壽命[5]。此外，從結構設計和施工工藝2 個面入手，可有效提升混凝土結構的耐久性。

本項目在設計階段，采用合理的荷載承受體系，避免薄弱構件和薄弱點，減少結構的應力集中和變形，提高混凝土結構的整體穩定性和耐久性。施工過程中，應嚴格控制混凝土的澆筑質量和養護工藝，避免因施工質量不達標而導致混凝土結構存在缺陷，影響耐久性。例如，為使混凝土得到充分的濕養護，防止混凝土過早干燥和收縮裂縫的產生，項目采用了合適的養護措施：在混凝土澆筑完成后，立即在其表面鋪設保濕膜，有效減緩混凝土表面水分的蒸發速度，保持其濕潤狀態；定時、定量地對混凝土進行噴水，確保混凝土在硬化過程中始終保持適宜的濕度，使混凝土的強度和密實性處于良好狀態，提高混凝土結構的抗滲透性和抗侵蝕性，延長使用壽命。本項目混凝土結構耐久性提升措施實施效果如表2 所示[6]。

表2 本項目混凝土結構耐久性提升措施實施效果

2.3 鋼筋防銹技術的應用

通過摻入阻銹劑等混凝土外加劑，可以有效減緩鋼筋的銹蝕速度，顯著提高混凝土結構的耐久性。阻銹劑作為一種高效的混凝土外加劑，其主要作用機制在于能在鋼筋表面形成一層堅固且致密的保護膜，這層保護膜猶如一道屏障，能有效地阻止氧氣、水分及其他腐蝕物質與鋼筋直接接觸，減緩鋼筋的銹蝕過程。銹蝕是鋼筋在環境中受到化學或電化學作用而導致的損害，它不僅削弱了鋼筋的力學性能，還可能引發混凝土結構的開裂和破壞，而摻入阻銹劑能有效減緩鋼筋的銹蝕速度。此外，阻銹劑還能改善混凝土的抗滲性，進一步增加結構的耐久性。抗滲性是指混凝土抵抗水分滲透的能力，直接關系到混凝土結構的耐久性和穩定性。通過改善混凝土的抗滲性，可以有效防止水分和侵蝕性物質進入混凝土內部，保護鋼筋免受銹蝕的侵害[7]。在實際工程中，通常在混凝土攪拌階段摻入阻銹劑，根據工程要求和混凝土配合比，確定合適的阻銹劑摻量，并將其與混凝土原材料一起攪拌均勻，隨后進行澆筑、養護等后續工序，即可得到具有優異耐久性的混凝土結構。

嚴格控制混凝土中氯離子含量及鋼筋保護層厚度，是提高鋼筋防銹性能的重要手段。高氯離子含量是鋼筋銹蝕的主要原因，在混凝土配合比設計中，應合理控制氯離子的含量，采取減少氯鹽的使用、優選混凝土原材料等措施，降低混凝土中氯離子的含量，減緩鋼筋的銹蝕速度。合理設計鋼筋的保護層厚度（圖1），確保鋼筋充分覆蓋混凝土，并采取有效的防腐措施（如防腐漆涂刷等），增加鋼筋的防銹能力，延長其使用壽命[8]。

圖1 鋼筋保護層厚度（來源：網絡）

2.4 防水材料及肥槽回填質量控制技術的應用

對防水構造進行深化設計，選用高性能防水材料，并嚴格把控材料驗收及使用，是提高地下室防水性能的重要手段。在設計階段，本項目根據工程要求和使用環境選擇高性能、耐久性較好的防水材料，如聚氨酯防水涂料、改性瀝青防水材料等，確保其具有良好的抗滲透性和耐久性，同時對防水材料的驗收及使用進行嚴格把關，確保材料質量達標。施工過程中，要嚴格按照施工規范和要求進行施工，保證防水層的質量和完整性[9]。結合本項目實際情況，采用1 : 6 水泥土進行肥槽回填，有效防止因回填土沉降及由于黃土濕陷破壞外墻防水的情況發生。1 : 6 水泥土回填是指將水泥和黃土按照一定比例進行混合，填充到肥槽周圍，起到固定、支撐和防水的作用，通過采用1 : 6 水泥土回填，可以提高填土的密實度和穩定性，減少土體沉降的可能性。此外，水泥土回填還可以增強地基的承載能力和穩定性，提高地下室結構的整體抗震性能，確保地下室的安全性和可靠性[10]。

3 結語

在濕陷性黃土地區地下室防滲漏應采取綜合性的技術手段，包括選用優質的防水材料、采用先進的施工工藝、加強對地基和墻體的處理等措施，以提高地下室的防水性能，降低滲漏風險；對于濕陷性黃土地區特殊的地質條件，要結合地下水位、土壤類型等因素，制訂針對性的防滲漏方案，確保防水效果達到預期目標。