地下工程防水設計應注意的幾個問題?
發布時間:2014-08-05
一項地下工程建成後,如果出現
滲漏,輕則影響美觀、使用不便,重則破壞結構安全、印發事故。造成
滲漏的(de)原(yuan)因(yin)多(duo)樣(yang),盡(jin)管(guan)施(shi)工(gong)質(zhi)量(liang)是(shi)最(zui)直(zhi)接(jie)的(de)原(yuan)因(yin),但(dan)是(shi)防(fang)水(shui)設(she)計(ji)方(fang)案(an)是(shi)否(fou)完(wan)備(bei),材(cai)料(liao)選(xuan)擇(ze)是(shi)否(fou)恰(qia)當(dang),都(dou)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)因(yin)素(su)。筆(bi)者(zhe)從(cong)事(shi)人(ren)防(fang)工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)多(duo)年(nian),對(dui)此(ci)深(shen)有(you)體(ti)會(hui),在(zai)此(ci)主(zhu)要(yao)談(tan)談(tan)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)防(fang)水(shui)設(she)計(ji)中(zhong)應(ying)注(zhu)意(yi)的(de)幾(ji)個(ge)問(wen)題(ti)。
1 全麵考慮地下水的影響
地下工程深埋地下,地下水是造成地下工程
滲漏的(de)主(zhu)要(yao)外(wai)部(bu)水(shui)源(yuan),但(dan)設(she)計(ji)時(shi)不(bu)能(neng)僅(jin)考(kao)慮(lv)現(xian)有(you)的(de)地(di)下(xia)水(shui)位(wei)的(de)高(gao)低(di)。因(yin)為(wei)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)使(shi)用(yong)期(qi)較(jiao)長(chang),施(shi)工(gong)和(he)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)地(di)下(xia)水(shui)位(wei)會(hui)出(chu)現(xian)變(bian)化(hua)。比(bi)如(ru)說(shuo),地(di)麵(mian)降(jiang)水(shui)特(te)別(bie)是(shi)強(qiang)降(jiang)水(shui)會(hui)通(tong)過(guo)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)的(de)各(ge)種(zhong)孔(kong)口(kou)倒(dao)灌(guan)入(ru)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)中(zhong);地表水(降水、城市綠化用水等)會通過土壤滲透進入地下工程;城市給排水係統也有發生損壞的可能性,特別是大壓力、大流量的給水管一旦發生泄漏,將會成為地下工程
滲漏的另一水源;各地相繼出台的停采或限采地下水政策,國家正實施的大規模調水工程等,也會影響地下水位發生變化。所有這些影響地下工程
滲漏的水源,設計時都應加以考慮。
2 合理確定防水等級
為確保地下工程防水設計的合理性,在防水設計前要根據工程的重要程度、地質條件和使用功能要求,確定防水設防等級和要求。《地下工程
防水技術規範》中對不同等級的地下工程防水設防要求和允許
滲漏水量都作出了明確的規定〔1〕,設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)在(zai)進(jin)行(xing)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)防(fang)水(shui)設(she)計(ji)時(shi)要(yao)嚴(yan)格(ge)按(an)此(ci)規(gui)定(ding)選(xuan)用(yong)。另(ling)外(wai)在(zai)防(fang)水(shui)設(she)計(ji)時(shi),一(yi)項(xiang)整(zheng)體(ti)工(gong)程(cheng)可(ke)按(an)單(dan)元(yuan)工(gong)程(cheng)使(shi)用(yong)要(yao)求(qiu)的(de)不(bu)同(tong),選(xuan)用(yong)不(bu)通(tong)的(de)防(fang)水(shui)等(deng)級(ji)標(biao)準(zhun)。如(ru)城(cheng)市(shi)地(di)鐵(tie)車(che)按(an)一(yi)級(ji)防(fang)水(shui)設(she)防(fang),而(er)區(qu)間(jian)隧(sui)道(dao)可(ke)按(an)二(er)級(ji)防(fang)水(shui)設(she)防(fang)。
3 重視細部構造的防水設計
細部構造的防水是地下工程防水的薄弱環節,設計時要引起重視。
穿牆孔洞無論是預留還是後鑿,埋設件無論是預埋還是後埋,對
建築結構的安全並無大礙,但孔洞後鑿、埋設件後埋卻對防水影響較大。因為,後鑿與後埋會破壞已做好的
防水層,使
防水層成為不連續的整體。另外在鑿洞、鑿槽時的衝擊、震動會使洞、槽周邊的混凝土產生裂縫,形成
滲漏水隱患。因此,穿過維護結構的孔洞、維護結構上的埋設件等在
建築結構施工時宜先預留和預埋,以保證
防水層的連續性和維護結構混凝土的防水性能。
隨著地下空間的開發,新舊結構接頭部位的防水處理問題會越來越多。對此,設計時要解決好以下幾個問題:一是保證接頭部位在新結構施工中及接頭部位地
防水施工中處於無水狀態;二是針對接頭部位的實際情況,選擇有效的接頭部位的實際情況,選擇有效的接頭部位防水措施;三是要考慮到新舊結構施工間隔時間長、二者結構上存有較大差異並由此可能產生不均勻沉降的問題,采取相應措施,確保工程不致因為沉降差過大而在接頭部位產生開裂而
滲漏。
目前在此部位多采用設置變形縫的方法來解決,設計時要認真分析工程的實際情況,如當地地下工程主體規模較大、與通道結構相差過於懸殊,且不均勻沉降量過大時,在主體和通道連接部位設置2道變形縫。2道變形縫的間距宜為3m,靠近結構主體的變形縫距主體宜為0.5 m,以緩和過大的沉降對整個結構的影響。
4 考慮現場條件
防水設計前,要掌握工程所在地的水文地質資料,根據工程現場條件來考慮
防水方案。比(bi)如(ru)某(mou)城(cheng)市(shi)地(di)下(xia)水(shui)位(wei)很(hen)低(di),有(you)記(ji)載(zai)以(yi)來(lai)地(di)下(xia)水(shui)位(wei)距(ju)程(cheng)底(di)板(ban)標(biao)高(gao)相(xiang)差(cha)較(jiao)遠(yuan)。防(fang)水(shui)設(she)計(ji)時(shi),應(ying)該(gai)主(zhu)要(yao)考(kao)慮(lv)解(jie)決(jue)地(di)表(biao)水(shui)向(xiang)工(gong)程(cheng)內(nei)的(de)滲(shen)透(tou),采(cai)用(yong)圍(wei)護(hu)結(jie)構(gou)自(zi)防(fang)水(shui),混(hun)凝(ning)土(tu)抗(kang)滲(shen)等(deng)級(ji)為(wei)S8;為了更加保險,工程頂蓋設計時采用反梁形式,並增設加強
防水層;在結構反梁形成的“凹坑”部(bu)位(wei),考(kao)慮(lv)到(dao)地(di)表(biao)植(zhi)被(bei)的(de)生(sheng)長(chang),又(you)設(she)計(ji)了(le)排(pai)水(shui)層(ceng)和(he)排(pai)水(shui)孔(kong),使(shi)滲(shen)到(dao)覆(fu)土(tu)層(ceng)中(zhong)的(de)多(duo)餘(yu)水(shui)分(fen)能(neng)夠(gou)排(pai)走(zou)。又(you)如(ru)另(ling)一(yi)個(ge)城(cheng)市(shi)地(di)下(xia)水(shui)位(wei)特(te)別(bie)高(gao),雨(yu)季(ji)幾(ji)乎(hu)挖(wa)一(yi)鍬(qiao)就(jiu)能(neng)見(jian)水(shui),不(bu)是(shi)雨(yu)季(ji)地(di)下(xia)水(shui)位(wei)也(ye)在(zai)-3.00 m左右,而工程埋深為10 m,整個工程幾乎常年處於地下水的包圍之中,這對工程的防水設計就提出了較高要求。防水設計時,除主體結構采用
混凝土結構自防水外,又增設了合成高分子
防水卷材加強
防水層,形成全封閉式防水。以上兩個例子中,均采用了
混凝土結構自防水,考慮到現場條件,又增設加強
防水層。
5 充分考慮施工條件
一般情況下工程施工工期是科學合理安排的,可是在特殊工地、特殊時間,工期就可能產生矛盾,此時
防水方案也必須服從大局,在保證質量的前提下,盡量縮短工期。傳統做法常采用SBS改性瀝青卷材作
防水層,雖(sui)然(ran)這(zhe)種(zhong)工(gong)法(fa)現(xian)在(zai)比(bi)較(jiao)成(cheng)熟(shu),但(dan)施(shi)工(gong)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za),需(xu)要(yao)在(zai)圍(wei)護(hu)結(jie)構(gou)表(biao)麵(mian)做(zuo)水(shui)泥(ni)砂(sha)漿(jiang)找(zhao)平(ping)層(ceng),卷(juan)材(cai)鋪(pu)設(she)好(hao)後(hou)還(hai)要(yao)做(zuo)保(bao)護(hu)層(ceng),最(zui)後(hou)才(cai)能(neng)回(hui)填(tian)土(tu),所(suo)需(xu)工(gong)期(qi)較(jiao)長(chang)。當(dang)工(gong)程(cheng)工(gong)期(qi)要(yao)求(qiu)較(jiao)緊(jin)時(shi),改(gai)用(yong)在(zai)
混凝土結構自防水外塗水泥基滲透結晶型
防水塗料作為外
防水層,特殊部位加強處理。與
卷材防水相比,水泥基滲透結晶型塗料
防水施工比較簡單,並能縮短工期,隻是價格比較高,但縮短工期帶來的經濟效益也是不容忽視的。
6 重視
防水材料的選擇
各種各樣的
防水材料層ceng出chu不bu窮qiong,魚yu龍long混hun雜za,要yao深shen入ru細xi致zhi地di做zuo些xie調tiao查zha研yan究jiu工gong作zuo,確que實shi可ke靠kao的de材cai料liao才cai能neng入ru選xuan,並bing按an規gui範fan規gui定ding的de性xing能neng指zhi標biao確que定ding選xuan材cai。除chu此ci之zhi外wai,進jin場chang材cai料liao必bi須xu有you合he格ge證zheng合he檢jian測ce報bao告gao,經jing現xian場chang複fu驗yan合he格ge後hou方fang能neng使shi用yong。
任何材料都有一定的局限性,地下工程防水設計時,要根據工程各部位所處環境的不同合使用功能的不同,選用適當的
防水材料來保證防水功能。此時,不同
防水層連接部位的細部防水要滿足相應要求,如粘結劑性能指標、搭接寬度等。當連接部位兩種材料不相容時,應選擇能與這兩種材料均相容的
防水材料做過渡層。
7 避免地下水浮力的危害
地下工程進行防水設計時,不僅要考慮工程建成後地下水浮力對工程的影響。新建工程若規模較大、shigongzhouqijiaochang,zaidixiagongchengzhutijiegouwangonghou,dimianjianzhushigongquehaixuyiduanshiri,bunengjishihuitian。rucishibaoyulailin,dailaidixiashuiweideshangsheng,jiangkenengdaozhidixiagongchengzhutijiegoushangfu,ershuiweixiajiangwendinghou,gongchenghuiyinchanshengbujunyunchenjiangyinqiduanlie,zuizhongzaochenggongcheng
滲漏。
因(yin)此(ci),為(wei)避(bi)免(mian)地(di)下(xia)水(shui)浮(fu)力(li)對(dui)工(gong)程(cheng)的(de)危(wei)害(hai),設(she)計(ji)時(shi)如(ru)預(yu)計(ji)地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)主(zhu)體(ti)結(jie)構(gou)完(wan)工(gong)後(hou)上(shang)部(bu)重(zhong)量(liang)未(wei)加(jia)上(shang)之(zhi)前(qian),會(hui)遭(zao)受(shou)暴(bao)雨(yu)襲(xi)擊(ji),則(ze)應(ying)采(cai)用(yong)加(jia)錨(mao)樁(zhuang)或(huo)其(qi)它(ta)措(cuo)施(shi)。建(jian)築(zhu)物(wu)自(zi)重(zhong)加(jia)上(shang)覆(fu)土(tu)重(zhong)如(ru)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)“不低於地下水浮力的1.1倍”的要求,則也應采取加錨樁措施。
8 采用軟保護層
地下建築外
防水層的傳統保護方法是磚砌保護牆,這種方法存在很多缺陷。如磚牆的突出棱角很容易將
防水層頂破;保護磚牆與
防水層之間也不能完全密貼,容易形成彙水區。因保護牆處理不好造成工程內部
滲水的實例時有所聞。因此,地下工程外
防水層應采取軟保護措施,便於在回填土時保護
防水層遭破壞,即使主體結構產生不均勻沉降,
防水層也不易被破壞。軟保護層的材料有發泡聚苯板、高泡聚乙烯板、膨潤土板等。但由於頂板、側牆等不同部位
防水層選材的不同,如何有區別地采取軟保護層值得進一步研究。
9 結束語
地di下xia工gong程cheng防fang水shui是shi係xi統tong工gong程cheng,進jin行xing防fang水shui設she計ji時shi,在zai保bao證zheng結jie構gou安an全quan可ke靠kao的de基ji礎chu上shang,結jie構gou設she計ji應ying充chong分fen考kao慮lv防fang水shui設she計ji的de要yao求qiu,如ru遇yu結jie構gou變bian更geng時shi,防fang水shui設she計ji也ye應ying進jin行xing相xiang應ying的de變bian更geng。地di下xia工gong程cheng防fang水shui質zhi量liang的de優you劣lie與yu設she計ji、選材、施工、監理等環節都有關係,隻有這幾個環節管理好,設計、施工、監理三者統一思想,嚴格按規範辦事,才能確保地下工程防水質量。