淺析地下工程防水

(重慶交通大學(xué)河海學(xué)院 重慶 400074)

一、滲水原因

在上世紀(jì)80年代，K.D.Lamba[1]對混凝土中含水量對其強(qiáng)度的影響進(jìn)行了研究，得到含水量會影響混凝土強(qiáng)度的結(jié)論。滲漏根據(jù)水流流經(jīng)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(zhì)的侵蝕，微生物的腐蝕，力場作用力的破壞，大氣環(huán)境的影響和時(shí)間的作用等因素所導(dǎo)致的高分子有機(jī)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(fā)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(shí)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(xiàn)象的發(fā)生。

二、防水基本原則

在防水工作的實(shí)踐過程中，不同的個(gè)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(yàn)研究揭示了防水砼的防水原理及提高砼密實(shí)性和抗?jié)B性的基本規(guī)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(jī)理和配制原則[2]。

(一)地下工程防水設(shè)計(jì)原則

1.提出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、根據(jù)工程實(shí)際情況制定的防水方案，在以防為主、多道設(shè)防、防排結(jié)合、剛?cè)峤Y(jié)合的原則下進(jìn)行防水選型。

2.確定以建筑結(jié)構(gòu)自身自防水為基礎(chǔ)的剛?cè)嵯酀?jì)的防水體系。

3.從混凝土本身，包括強(qiáng)度的選擇、科學(xué)的配合比以及鋼筋和拉結(jié)筋的布置、防止出現(xiàn)不均勻沉降等方面合理的設(shè)計(jì)防止混凝土開裂的方案。

4.注意地下水的活動(dòng)與合理確定地下工程防水的設(shè)防高度。

5.對工程防水薄弱部位設(shè)置多道防線。防水混凝土中加入Fs102混凝土密實(shí)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(jié)構(gòu)平面形式力求做到規(guī)整。

2.防水混凝土的施工質(zhì)量必須得到足夠的重視，盡量在許可的范圍內(nèi)降低混凝土的坍落度，做好混凝土的澆筑、振實(shí)和養(yǎng)護(hù)工作。

3.強(qiáng)化質(zhì)量的監(jiān)督和管理，在施工的任何階段均要加強(qiáng)監(jiān)督管理工作。

4.合理設(shè)置變形縫，應(yīng)當(dāng)用較密的施工縫設(shè)置來消除混凝土的收縮應(yīng)力。要在變形縫、施工縫及穿墻管等比較容易發(fā)生滲水的部位采取更好的保護(hù)措施。

5.在地下工程施工期間，要堅(jiān)持“降堵排”三字原則，將三者有機(jī)的結(jié)合起來，保證防水層和混凝土的施工作業(yè)在無水環(huán)境下實(shí)施，從而保證防水工程的質(zhì)量。

(三)防水材料選擇原則

地下工程所處環(huán)境濕度較大，且本身難以維修，但是其所處環(huán)境的溫度變化不大，根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，應(yīng)采用剛?cè)嵯嘟Y(jié)合且多道設(shè)防原則，應(yīng)在混凝土中添加剛性添加劑，同時(shí)防水層應(yīng)選用耐變質(zhì)、耐腐蝕、有效時(shí)間長的柔性材料，應(yīng)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(shí)須選用耐水性較好的粘結(jié)劑。

同時(shí)，防水材料的選用需滿足基層適應(yīng)性、溫度適應(yīng)性、耐久性要求、施工性要求、互補(bǔ)相容性要求、環(huán)保性要求、就地取材和經(jīng)濟(jì)性。

(四)環(huán)境保護(hù)原則

中國現(xiàn)在實(shí)行的是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，因而環(huán)保是一個(gè)不可忽視、非常重要的考慮點(diǎn)和著力點(diǎn)，作為一項(xiàng)新的地下工程防排水設(shè)計(jì)原則，“限量排放”原則較其它防水原則更為環(huán)保和實(shí)用，它不但滿足了工程建設(shè)的需要，又避免了地下工程如隧道開挖對地表生態(tài)的破壞，但是，在實(shí)際工程中，排放水的流量控制和外水荷載大小的規(guī)律是工程設(shè)計(jì)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(yīng)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(yīng)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(fù)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(jié)晶型防水材料。以下就幾種材料進(jìn)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(jìn)行施工，具有抗壓能力強(qiáng)、負(fù)水面防水等功能，同時(shí)，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(yīng)用。

2.聚乙烯醇防水水泥：該種防水材料性能比較優(yōu)良，與其他材料有所不同的是，此種材料環(huán)保性好，同時(shí)它也有密封性好、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，在提倡環(huán)保的當(dāng)今社會，得到了較多的應(yīng)用。

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

(二)新型防水材料

在科技高速發(fā)展的背景下，更多的新型材料出現(xiàn)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(fā)展已經(jīng)成為一種趨勢。“第五代建材”膜材料也是普遍應(yīng)用的新型材料。此外，預(yù)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(yīng)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(diǎn)，已經(jīng)在地下防水工程中得到廣泛的應(yīng)用；國內(nèi)的膨潤土防水材料，由于其具有的膨脹性，主要應(yīng)用于地下建筑物主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻或底板等迎水面防水。