地下結構常見滲漏水問題及設計對策

縱云俠

上海林同炎李國豪土建工程咨詢有限公司 上海 200437

地下管廊、地下交通、地下車庫、地下綜合體等地下結構越來越多，地下結構的滲漏水問題也將越來越多[1]。滲漏水問題輕則影響建筑的外觀，重則影響建筑的使用功能，甚至會因為滲漏水引發安全事故，造成重大財產損失和人員的傷亡[2]。本文將就地下結構常見的滲漏水問題及設計對策進行詳細分析。

1 地下室底板埋深不一致時，在埋深較大的地下室外墻頂部出現滲漏水現象

某工程地下室為地下一層，局部設備用房為地下兩層。地下室封頂后，在地下二層的外墻頂部出現較多滲漏水點，如圖1所示，而底板面上的A點附近卻沒有滲漏水點。

圖1 漏水點剖面示意圖

滲漏水原因分析：由于肥槽內2:8灰土回填后未能按要求壓實，在底板防水混凝土澆筑后，回填土出現變形及沉降，導致斜線填充區域防水混凝土在凝結過程中發生不均勻下沉變形，同時外側防水層遭到破壞，從而出現滲漏水現象。底板面上的A點未出現滲漏水，是因為底板厚度大于外墻厚度，剩余較密實的防水混凝土厚度較大，即滲水路徑較長，致使A點暫時未出現滲漏水。如不做處理，時間長了，A點也可能出現滲漏水現象。

現場補救措施：對漏水點及肉眼可見的裂縫進行壓密注漿，待滲漏水部位修復效果滿足要求以后，在地下結構的背水面（即外墻內側和底板頂部）刷涂防水材料，該防水材料應具有一定的抗滲性。

設計對策：(1) 設計時，對地下室埋深不一致的位置，應補充構造詳圖，對交接處進行加腋處理，即增加結構自防水層的有效厚度、增大滲水路徑的長度，詳見圖2。(2) 在施工交底時，對此處的肥槽回填土壓實度進行強調，要求施工單位重視此處的施工，最好編制專項施工方案，以確保防水混凝土能夠澆搗密實，同時需重視此處防水混凝土的養護，避免出現收縮裂縫。

圖2 地下室底板埋深不一致時的建議構造詳圖

2 使用較高強度等級混凝土澆筑的地下室外墻出現滲漏水現象

某住宅項目，地下一層為停車庫。該項目分兩個地塊A和B，每個地塊面積都很大。根據工作安排，兩個地塊是由兩個設計小組分別完成的。地庫A的地下室外墻防水混凝土強度等級寫的是C30，地塊B計算時用的是C30，但由于筆誤，圖紙上寫的是C45。防水混凝土的抗滲等級均為P6。兩個地塊的施工單位也是不同的，施工時沒有發現這個問題，均按圖施工。施工完成后，地塊A的地下室外墻外觀非常好，沒有發現明顯裂縫。地塊B的地下室外墻出現非常多的裂縫，滲漏水非常嚴重。

滲漏水原因分析：地塊B地下室外墻出現裂縫，裂縫不大，且分布較均勻，經判斷為防水混凝土收縮引起的裂縫。裂縫產生的原因是混凝土強度等級太高了。在相同養護條件下，混凝土強度等級越高，其收縮應力越大，越容易產生收縮裂縫。

現場補救措施：對所有裂縫采用壓密注漿的方式進行封堵，封堵后防漏效果很好。

設計對策：地下室外墻防水混凝土強度等級最高可用到C35，在計算通過的基礎上最好用C30。對于上部有高層塔樓的地下室，如外墻與高層塔樓的墻肢連為一體，此處外墻的防水混凝土強度等級按高層塔樓的墻肢，其余位置盡量采用較低強度等級。同時要特別注意說明里關于防水混凝土強度等級的描述，不可隨意提高防水混凝土的強度等級。

3 地下室外墻施工完成后，新增管線后開洞埋置套管，出現滲漏水現象

某工程，地下室施工完成后因故停工。多年后，經重新設計后再次開始施工。此時，有許多管線位置變動，需要后開洞埋置套管（均為鋼套管）。封堵后不久即出現滲漏水現象。

滲漏水原因分析：穿墻套管和外墻間有通縫，抗滲路徑短，防水效果差。

設計對策：

(1) 在穿墻套管上增設止水環，止水環位于外墻外側，止水環可有效避免穿墻管與外墻間形成通縫，同時增加滲水路徑的長度；止水環由10 mm厚鋼板制成，寬度為100 mm。止水環與穿墻套管四周采用雙面角焊縫焊接，焊腳尺寸為6 mm。止水環上下方向各預留一個14 mm的螺栓孔。

(2) 止水環與外墻接觸面應進行找平處理，使止水環與外墻有效貼合，并在止水環端部設置遇水膨脹止水條。找平方法：清除松動的混凝土殘渣，然后進行磨平或抹平。

(3) 用安裝螺栓固定穿墻套管，使其定位準確。安裝螺栓采用M12膨脹螺栓，安裝前先預打孔。安裝螺栓的螺帽周邊應涂遇水膨脹防水材料。

(4) 在止水環外側設置有效保護層，該保護層采用C20微膨脹混凝土或灌漿料澆筑，厚度取150 mm，抗滲等級不小于P6。混凝土保護層做成45度導角，避免形成積水死角，減小滲漏水隱患。為保證混凝土保護層與穿墻套管及止水環有效結合，在混凝土保護層中部、沿新增套管四周均勻焊接4根直徑為8 mm的構造短筋，構造短筋長度取180 mm。

(5) 在混凝土保護層外側新增主防水層和附加防水層，加強防水措施。新增防水層與原防水層應有搭接，搭接長度不小于100 mm。新增防水層應與原防水層相匹配，一般采用SBS改性防水卷材或其它類似新型材料，卷材邊緣收頭措施：采用改性瀝青嵌縫油膏涂抹密實。

(6) 待外部混凝土保護層達到100%強度后，在地下室內側對新增剛性套管四周的空隙內進行壓密注漿，注漿材料為遇水膨脹固化聚氨酯灌漿料。

經過改進的新增穿墻套管開孔封堵技術，可以實現與預埋防水套管同樣理想的防水效果，詳見圖3。

圖3 改進后的新增穿墻套管節點

4 地下連通道施工完成投入使用，雨季過后，在底板出現裂縫及滲漏水現象

某工程地下連通道，建成投入使用，經過雨季后，底板出現開裂，開裂面積大，裂縫分布均勻，大部分為板中部水平貫通裂縫；部分柱周邊出現斜裂縫，并發生滲漏，造成底板積水；墻體及頂板也存在部分裂縫。

滲漏水原因分析：該地下連通道底板底標高為82.800 m（注：均為黃海高程），地質勘察報告里確定的抗浮設計水位標高為84.500 m。基礎持力層為中風化砂巖，透水性差，開挖后的基坑形成“盆地”效應。地下連通道施工完成后，周邊回填土沒有采用設計要求的粘性土或2:8灰土，僅采用一般素土回填，且壓實度未達到設計要求。雨水通過回填土下滲，聚集在基坑里無法排出，使地下連通道周圍水位上升，其實際水位遠超地質勘察報告里確定的抗浮設計水位。實際測量到的現場水位標高也證實了“盆地”效應的存在。當水浮力大于地下連通道自重時，抗浮失效，底板出現拱起，底板、墻體、柱和頂板均出現不同程度的裂縫。

現場補救措施：以完成地面標高作為抗浮水位標高，重新驗算結構抗浮，抗浮不足部分采用抗浮錨桿補足。先降水，然后施工錨桿，待錨桿和底部一體受力以后，再對底板、外墻、柱及頂部裂縫進行檢測、加固或補強等處理。

設計對策：

如地下結構周圍地基土透水性較差，應采取以下措施防止地下結構因抗浮失效破壞：(1) 應在肥槽內采用憎水的回填材料分層壓實回填；(2) 應考慮基坑的“盆地”效應，以室外地面標高作為抗浮水位標高，對地下結構進行抗浮驗算。

5 只關注地下結構整體抗浮，忽略局部抗浮驗算，導致局部抗浮不足處出現裂縫及滲漏水

某別墅結構，地上2～3層，地下一層。抗浮水位為室外地面。建成后，客廳和下沉式庭院之間的柱出現局部壓潰破壞，該柱相鄰跨底板跨中出現較多裂縫，造成滲漏。

開裂及滲漏水原因分析：設計時，只驗算了整體抗浮滿足規范要求，未驗算局部抗浮。經過復算，發現客廳和下沉式庭院之間的柱抗浮不足。底板抗浮配筋計算時，是以地下室柱和墻作為支座的，如局部柱抗浮不足，在最大水浮力作用下，該柱會產生向上的不利位移，導致柱及相鄰底板受到破壞。

現場補救措施：(1) 在局部抗浮不足的柱下增設錨桿，使該柱局部抗浮滿足規范要求。(2) 也可采用加大柱截面、增加柱墩等增加自重的方式滿足局部抗浮要求。

設計對策：對地下結構進行抗浮設計時，既要驗算整體抗浮，又要驗算局部抗浮，使兩者均滿足規范要求。

整體抗浮驗算的簡便方法：借助PKPM基礎計算中的“板抗浮計算”功能來實現整體抗浮驗算。上部結構恒荷載應按“有利荷載”取小值的思路來取值，即地下結構頂板覆土容重取16 KN/m2，混凝土容重取25 KN/m2，建筑面層荷載取下限值。按地下結構底板厚度在“基礎模型”里布置筏板，在“荷載工況”里輸入準確的抗浮工程設計等級和抗浮設計水位等參數。然后點擊“板抗浮計算”，即可得到地下結構整體抗浮計算結果；還可以點擊“計算書”，輸出詳細計算結果。

局部抗浮驗算的簡便方法：利用PKPM前處理計算中的“平面荷載校核”來計算地下結構的局部抗浮。上部結構恒荷載應按“有利荷載”取小值的思路來取值，其余標準層活荷載取0 KN/m2；地下結構頂板層做如下處理：所有開洞處改為0板厚，活荷載按水浮力F1輸入，為負值。F1=10x(抗浮水位標高-地下結構底板底標高)-18x面層厚度-25x底板厚度。經過豎向導荷，查看第1層豎向導荷簡圖，如柱底內力均為正值，表明結構局部抗浮均滿足要求。

6 局部一層地下室，無地下室部分一層有結構板，兩者相連處出現裂縫及滲漏水

某別墅結構，局部有一層地下室，為筏板基礎，無地下室部分一層有結構板，為條形基礎。施工完成后，現場發現，兩者相連處出現貫通裂縫及滲漏水現象。

開裂及滲漏水原因分析：經與施工單位溝通，局部一層地下室部分先施工，一層結構板后施工。一層結構板施工時，未將梁、板鋼筋錨入地下室外墻，既沒有預留鋼筋，也沒有后植筋。且后澆混凝土與已澆筑混凝土之間也沒有按施工縫處理。

現場補救措施：拆除兩者相連處混凝土，按設計圖中將梁、板鋼筋植入已施工地下室外墻，同時將新老混凝土交界處按施工縫處理。

設計對策：對于這種需要二次施工的界面處，應補充節點詳圖，使施工單位能關注到這些特殊部位。同時在施工交底時應加以強調，使施工單位重視起來。

7 結語

地下結構周圍都是“有壓水”，只要“有隙可乘”，“有壓水”就會在壓力作用下滲透進去，從而造成滲漏。地下結構的防水，應基于防水、排水、截水、堵水相結合的原則，因地制宜，剛柔并用，做出合理有效的節點設計[3]。從以上介紹的地下結構滲漏水案例及其設計對策來看，結構自防水層最為關鍵。在“有壓水”作用下，結構自防水層一旦出現貫通裂縫，建筑外防水層也很快會被破壞，水會順著裂縫滲入室內，整個防水體系宣告失效。因此，在地下結構施工時，要特別注意防水混凝土的澆搗及養護，避免防水混凝土出現裂縫。

結構自防水層是地下結構防水的最核心部分，是主要的防水措施。如結構防水失效，僅靠建筑外防水層無法保證地下結構的耐久性。建筑外防水層是結構自防水層的有效補充，不能“喧賓奪主”。

地下結構滲漏水問題多種多樣，在遇到滲漏水問題時，設計人員應首先分析滲漏水的原因，再對癥下藥，提出合理可行的現場處理措施。同時應對處理措施進行總結，對原有做法進行改進，結合新工藝、新材料，設計出更為可靠的防水節點。