地下室防水设计的几点意见

发布时间:2014-02-25 共2页

  地下室防水设计的内容,可粗略分为概念设计与构造设计。
  概念设计乃设计的基本原则,忽视概念或概念设计错误,后面的设计、施工及至使用、维修就会变得复杂、混乱,一不顺则百不顺。 
  构造设计包括主体防水及节点防水。主体防水又分为结构自防水和附加防水。结构自防水是必须采用的;附加防水按工程的防水等级选用,附加防水也称“其他防水层”,以柔性外防水为主。节点防水主要包括施工缝,后浇带、变形缝、穿墙管线、柱顶防水等,设计说明中的“构造作法”不能代替构造节点。节点防水也称“细部构造防水”,可按工程的防水等级和实际情况选用不同的防水措施。 
  1、概念设计
  1.1设计责任 
  结构自防水及后浇带、变形缝的位置,主要是由结构专业设计;主体附加防水及节点防水主要由建筑专业设计;其他专业配合建筑及结构专业设计。应当指出的是,对防水节点的设计,结构专业也可参加设计,比如后浇带。但后浇带的防水构造设计,结构专业的规范仍沿用几十年前的作法,已十分滞后。许多版本的结构工程师一级注册考试复习教程中,对地下防水设计大多也只是简单的一般叙述,与当前地下防水设计的实践相差较大,因此,建筑设计人员不应放弃防水设计的责任。 
  1.2排水 
  地下工程中,具有自流排水条件,且允许作自流排水的工程应积极采用自流排水系统,以降低地下水的压力,使防水设防变得更简单,省钱,效果更好。 
  关于机械排水。建筑地下室虽也设机械排水,但与地铁有很大区别。前者主要考虑偶有地表水涌入,如地下车库车行道入口雨后进水,或万一发生火灾消防扑救后的积水排除。而地铁设机械排水乃是地铁常设运行所必须的。 
  建筑地下工程在设置自流排水时,还应考虑因排水而加剧侵蚀性地下水对混凝土的影响。 
  地下室不论使用性质如何,其钢筋混凝土底板面均应设计保护层。对于地下车库、设备用房,保护层建议按100-200mm厚C20混凝土设计,该保护层兼找坡作沟。如前所述,建筑地下室排水非常设运作,因此,只需按100mm×150mm(宽)的尺度设计周边排水明沟,不必在钢筋混凝土底板上作文章,这样,就有利于底板自防水。 
  进出地下室的外开口部分,如地下车库车道出入口外,设置玻璃棚罩,减少雨汇集面积,减轻地下室排水系统运行次数。棚架作为出入口的地面标识物,也方便驾车人士识别。 
  1.3简化平剖面 
  地下室平剖面设计应尽量简化,即所谓“简、并、避、离、升”。这种简化原则,作为地下室防水设计基本概念,曾为建筑专业几十年来所遵循,只是近年有所放松,应重提旧制,并发扬光大。 
  地下室,特别是多层地下室的窗井、风井的设计也就遵循“简、并”的原则。除了半地下室之外,建议不要随意设置窗井、风井。因窗井、风井可能破坏地下室侧壁外防水的连续性;窗井、风井底部土体不易密实,加之与主体结构相联处容易因沉降不均产生裂缝,不利防水。一层地下室,情况可能好一些,但若窗井底板与主体底板标高相差许多,则存在相同的问题。窗井、风井最好在室内设置,一层地下室从上部空间开始,多层地下室可能要穿越楼板,但都应在室外地坪以上标高处由侧壁挑出。这样,令地下室地下部分的外墙平剖面简化,有利防水构造的设计与施工,应采取积极的态度加以设计。简单地按传统设计窗井、风井,给防水的设计、施工、维护都带来麻烦。 
  1.4回填土 
  地下室回填土,历来要求采用粘土或原土,@300,分层夯实。近年,不少工程为赶几天的工期,采用石碴回填。这种作法令地下室长年浸泡在地下水之中,对防水大为不利,只是图了一时的方便,实不可取。此种作法的副作用,是令建筑周边地面在长年雨水的沉实作用下,有下沉开裂之可能,而土体与地下室之间的相对位移,容易破坏附加外防水层。 
  1.5分期建设 
  关于分期建设的地下室工程,不管分期实施的具体方案如何,只要是连接成片的地下室,设计都应一次完成。对于施工,有条件时,地上分期,地下一次施工。
  设计要充分考虑分期衔接的防水问题,先作的要考虑防水层的预留与保护,后接时,要考虑衔接严密,特别是要充分考虑先后建设可能产生的变形对防水构造的影响。 
  分期,按变形缝自然划分最合理,但要对先期施工的缝处预留条件作好充分的保护。有的开发商,走一步想一步,主意多变,把精心设计的地下室当作生日蛋糕任意切块,即兴分期,实属蛮干。 
  2、构造设计
  2.1主体防水 
  2.1.1混凝土自防水 
  混凝土自防水主要措施是混凝土级配合理、掺减水剂与膨胀剂。与设计有直接关系的是掺膨胀剂。膨胀剂应当选用高效膨胀剂(膨胀率≥0.35%的膨胀剂),高效膨胀剂目前均属旋窑生产,品质稳定。而非高效膨胀剂,用于钢筋混凝土抗裂,效果不佳,且大多是立窑生产,质量不稳。另外,使用非高效膨胀剂,掺量较大,含碱量难以控制,可能导致混凝土其他品质的下降,如坍落度损失较大,甚至引起抗压强度的降低。但工程实践中,掺膨胀剂而失败的更多原因还是选用不合格品,掺量不足以及未按工法严格施工,特别是养护不到位。 
  如有条件,可采用混凝土60d强度作为设计强度,并采用减小配筋直径,同时增加配筋密度的措施减少混凝土的裂缝。 
  在混凝土中掺加纤维主要用来增加混凝土的韧性及表面耐磨、抗裂,多用于薄型混凝土或混凝土预制构件。若在大体积、厚底板(壁)中使用纤维混凝土,应进行经济比较。 
  2.1.2外防水 
  建筑工程地下室一向强调外防水。外防水通常以柔性为主,应当是全断面防水,侧璧外防、底板内防的做法不可取。 
  强调外防的主要原因,是防水的同时要考虑混凝土的防护,使其免受有害地下水的侵蚀。地下混凝土工程的耐久性,也就是钢筋混凝土地下室的寿命,应放在百年以上来考虑。目前许多开发商,要说服他们多考虑二、三十年,是很困难的,尽管每一个工地都忘不了挂上“百年大计”的牌子。作为设计人员,应当清醒地认识到,一个建筑,不仅是业主的利益所在,更涉及社会与公众的利益。因此,应当按“国家是第一用户”的原则行事。深圳有一幢一类高层建筑,在地下水有腐蚀的情况下,甲方、施工、监理合伙坚持取消外防水,理由只是赶几天的工期,实在是鼠目寸光。 
  2.1.3氡污染 
  关注公众健康是国家最基本的政策。因此,地下工程中,在人员长期停留的场所,还应充分考虑防潮,说到防潮,主要是防止地下氡污染。据有关资料记载,室内氡污染,被联合国列为十项最具危险性的灾情之一。据国际抽样调查,有20%的住宅地下室存在氡污染。美国将氡污染列为肺癌第二大诱因,每年致2万人死亡。而我国的地下室,有资料认为,100%需要进行氡防护。 
  氡主要通过地下水渗漏被搬运并聚积在地下室内表面,形成具有很强的α、β、Υ放射性固体微粒组成的放射性薄层;人在高氡场所将受放射影响,或直接吸入氡气,严重威胁健康。因此,地下氡防护最起码的构造措施就是防水防潮。仅设混凝土自防水或不设柔性附加防水的地下室,一般来说只能防水而不能防潮。因为混凝土是多孔的材料,属刚性防水层,一般来说是透气的,不防潮。 
  2.1.4附加防水 
  自防水混凝土既然是透气的,也就是说它不是绝对不透水的材料。根据测定,抗渗等级为58的防水混凝土,渗透系数为5×10-10-8×10-10cm/s。有些地下工程,须防地下水浸蚀时,混凝土渗透系数要求为10-11cm/s,而要达到这一数值,单靠自防水混凝土、抗渗要求高达S20以上,显然代价太大。因此,防水等级为一、二级的工程,设计附加防水层是必要的。 
  根据“刚柔结合”的原则,附加防水层选用柔性防水层更为合理。选用了柔性防水层,当然要置于迎水面。置于背水面时,只用于带内衬的地下室。 
  刚性防水涂层,可以用于背水面,也可以用于迎水面。但就目前国内地下室防水综合技术水平而言,笔者主张还是用在背水面。理由是:刚性防水涂层,比如无机防水涂层,最好是“复合”用在防水等级为一级的地下室工程。一级工程的主体附加防水层可以选择两道,一为柔性在外,二为刚性在内,不失为一种较好的组合。刚性防水涂层还常用于防水失败后的补救措施,当然只能用在背水面。 
  2.1.5连续墙 
  将连续墙加厚,与衬墙合二为一,并非好思路。近年来,这种作法屡有介绍,并急急忙忙宣布成功,但真正防住水的工程实例比“一举成功”的文章少得多。连续墙连泥带水浇筑混凝土,虽然研究了许多好的接头方法,也有水下不分散混凝土的应用,但要真正防住压力水,谈何容易。不必重复走这样的弯路,还是另加内衬墙的办法比较合理。连续墙内与衬墙之间设置滤水层,当然要在衬墙施工前,对连续墙内实施全面的认真的堵漏防渗。这样的设计,总厚度并不比合二为一的方案大,因此,从设计思路上讲,就更无必要做得不偿失的事情了。 
  2.1.6地下室顶板 
  地下室顶板除了要作连续的柔性附加防水之外,还应当根据实际需要设置其他构造层次:回填土要设隔离层与保护层;种植土要设滤水层与保护层,或者隔离层、保护层、滤水层。如果种植土较厚,不设滤水层也可。没有回填土而直接设广场,则须考虑设置绝热层,北方考虑保温,南方考虑隔热。绝热层还要结合使用要求考虑车行荷载的影响。 
  地下室顶板若为室内地坪时,地下室侧壁的防水应与外墙防水用密封材料衔接,位置可在室外散水以下。在少雨区,如外墙不设防水,地下室侧壁的防水应做至室外地坪以上500mm处。如外墙为粘贴饰面,则这500mm高的防水应改为聚合物水泥砂浆,其与地下室侧壁的附加柔性防水层相接仍然用密封材料,位置在室外散水之下。 

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