地下防水工程

14 地下防水工程 地下防水工程包括工业与民用建筑地下工程、市政隧道、防护工程、山岭工程、水底隧道 及地下铁道等的地下工程防水。其防水目标是。地下工程竣工投产后，不发生渗漏水， 能满足使用功能。为了达到此目标，根据工程防水等级，设计采取了防水泥凝土、刚性防水层、 柔性防水层等防水作法。地下工程的防水等级分为4级，各级标准及适用范围见表14-1， 明挖法地下工程防水设防要求见表14-2。 地下工程防水等级标准及适用范围 表14-1

防水等级 标 准 适 用 范 围

1级 不允许渗水，结构表面无湿渍 人员长期停留的场所；因有少量湿渍会使物品变质、失效的贮物场所及严重影响设备正常运转和危及工程安全运营的部位；极重要的战备工程

2级 不允许漏水，结构表面可有少量湿渍； 工业与民用建筑：湿渍总面积不大于总防水面积的1‰，单个湿渍面积不大于0．1m2，任意100m2防水面积不超过1处； 其他地下工程：湿渍总面积不大于总防水面积的6‰，单个湿渍面积不大于0．2m2，任意100m2防水面积不超过4处 人员经常活动的场所；在有少量湿渍的情况下不会使物品变质、失效的贮物场所及基本不影响设备正常运转和工程安全运营的部位；重要的战备工程

3级 有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂； 单个湿渍面积不大于0．3m2，单个漏水点的漏水量不大于2．51L/d，任意100m2防水面积不超过7处 人员临时活动的场所；一般战备工程

4级 有漏水点，不得有线流和漏泥砂； 整个工程平均漏水量不大于2L/m2·d，任意100m2防水面积的平均漏水量不大于4L/m2·d 对渗漏水无严格要求的工程

明控法地下工程防水设防 表14-2

工主体 施工缝 后浇带 变形缝、诱导缝 程部位

防水措施 防水混凝土 防水砂浆 防水卷材 防水涂料 塑料防水板 金属板 遇水膨胀止水条 中埋式止水带 外贴式止水带 外抹防水砂浆 外兔防水涂料 膨胀混凝土 遇水膨胀止水条 外贴式止水带 防水嵌缝材料 中埋式止水带 外贴式止水带 可卸式止水带 防水嵌缝材料 外贴防水卷材 外涂防水涂料

遇水膨胀止水条

防水等级

1级 应选 应选一至二种 应选二种 应选 应选二种 应选 应选二种

2级 应选 应选一种 应选一至二种 应选 应选一至二种 应选 应选一至二种

3级 应选 应选一种 应选一至二种 应选 应选一至二种 应选 应选一至二种

4级 应选 -- 应选一种 应选 应选一种 应选 应选一种

随着科学技术的进步，近年来，自防水工程的质量正不断上升，有的一道防线即能奏效，但还 有部分防水工程存在着不同程度的渗漏水，有的还很严重。其主要原因，多为地质勘探不准确， 水文资料掌握不全面，设计考虑欠周，细部构造处理不当，施工队伍技术素质差，防水材料质量低劣， 违规操作，以及使用和管理不善等。本章着重介绍建筑物有关地下防水工程采用防水混凝土、防水 砂浆防水层和卷材防水层作法的质量通病防治措施。 14．1 防水混凝土工程

“结构自防水”已成为我国工程建设的主要防水技术措施。它既是承重结构，又极具防水特性。 用得较为普遍的是补偿收缩混凝土和普通防水混凝土。大中城市普遍采用泵送防水混凝土。 这类防水工程，工序简便，造价低廉，防水持久，节省投资。实践证明：凡是设计合理，工优良 的工程，均能达到预期目标。然而，如果工程细部处理不当，施工操作不严，则底板、围护结构 和顶板裂缝以及各种预留缝渗漏水在所难免。 14．1。1 混凝土裂缝渗漏水 1．现象 混凝土表面出现不规则的收缩裂缝或环形裂缝。当裂缝贯穿于混凝土结构本体时，即产生渗漏水。 2．原因分析 (1) (1) 设计对结构抵抗外荷载及温度、材料干缩、不均匀沉降等变形荷载作用下的强度、刚度、稳定性、 耐久性和抗渗性及细部构造处理的合理性，考虑欠周。 (2)部分桩基、筏板没有设置在可靠的持力层上，基础产生不均匀沉降。 (3)大体积混凝土结构浇筑后水泥的水化热很大，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热 不散发，因此，混凝土的内部温度显著升高，但混凝土表面散热快，这样就形成较大的温差， 表面拉应力增大。此时，混凝土龄期很短，抗拉强度很低，当温差产生的表面拉应力超过混凝 土的极限抗拉强度，混凝土就会在表面产生裂缝。这种裂缝，多发生在混凝土浇筑后的升温阶段。 混凝土浇筑后，逐渐散热收缩，加上混凝土硬化过程中内部拌合水逐渐水化和蒸发，以及胶质体 胶凝作用，使混凝土硬化时(即降温时)产生收缩。当混凝土收缩时，受到基底或结构本身的约束， 就会产生很大的收缩应力(即拉应力)。此时，当收缩应力超过混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土 中产生收缩裂缝。此种收缩裂缝，有时会贯穿全截面而成为有害的结构性裂缝。混凝土收缩时， 由于表面裂缝处截面削弱，且易应力集中，助长了收缩裂缝的开展(图14-1)，因此，地下压力水 从裂缝中渗漏出来。 (4)大体积防水混凝土施工中，没有采取积极有效的防裂措施，把防水混凝土等同于一般混凝土， 造成开裂。 (5)产生裂缝的原因是多方面的，但混凝土质量优劣，却是关键所在。由于一些混凝土生产企业片 面追求经济效益，目前商品混凝土供应存在如下质量问题。 1)厂家为保证混凝土的强度等级，偏向于加大水泥用量。如C40、C 45混凝土采用

52．5级硅酸盐水泥用量都在400kg以上。这样，因水泥浆过剩，为收缩裂缝提供了可能。 2)为防止泵送堵管过分强调大坍落度混凝土。事实证明，和易性良好的混凝土，现 场泵送前测定15～16cm坍落度不仅可泵性良好，且不堵管，更有良好的可振捣性，使混

凝土构件能获得高密实度。可是，一般现场实测坍落度为21～22cm的C40、C45混凝土 和易性差，由于水分大，振捣时浆水飞溅，楼板不能下棒，只能耥平，这样的混凝土不但 达不到高密实度，而且还会影响其耐久性。 3)混凝土的最短搅拌时间不按规范规定，甚至物料入机(强制搅拌机)边进料边出 料，砂、石、水分离，无和易性和稠度可言。所掺的外加剂，也因搅拌不透不均匀而失去 应有的作用。这样的混凝土既易堵管，且混凝土的强度和微膨胀不能均匀产生，无力抵抗 早期和中、后期混凝土的收缩应力而导致穿透性裂缝的产生。 4)不按现场操作环境实际需要的坍落度及时调整加水量，晴、阴、雨和冰雪天，加 水量几乎一个样。有些工地管理人员视而不见，增加了混凝土开裂的可能性。 3。预防措施 (1)设计方面 1)设计中应充分考虑地下水作用的最不利情况，即地下水、地表水和毛细管水对结 构的作用以及由于人为因素而引起的周围水文地质变化的影响。 桩基、筏基必须支撑在可靠的持力层上，使结构具有足够的强度、刚度，以抑制地基

基础局部下沉。 2)结构设计中，应根据地下工程确定的几何尺 寸，地基土和桩基情况，验算整浇混凝土由于温 差混凝土收缩所产生的总温度应力是否超过当时 基础混凝土极限抗拉强度，并采取相应的混凝土 强度和抗渗。等级，合理配置钢筋，提高混凝土 的瞬时极限拉伸值，使大体积混凝土具有足够的 抗裂能力而不出现裂缝。 3)根据结构断面形状、荷载、埋深，基础的 强度，采用结构自防水混凝土，即补偿收缩混凝 土。般在混凝土中内掺WG-HEA或UEA膨胀剂 ，补偿混凝土的限制收缩，抵消混凝土结构在收 缩中产生的拉应力，控制温差，使结构不裂。 HEA、UEA混凝土参 考配合比见表14-3。 4)以膨胀加强带取代后浇缝(图14-2)， 即在结构收缩应力最大的地方多掺入HEA 或UEA，产生相应较大的膨胀来补偿结构的收缩。加强带的位置一般设在结构后浇带上， 宽为2m。带之间适当增加温度钢筋10％～15％，能实现连续超长防水结构，其后浇缝设

置可延长至100m以上c对于温度影响大，墙薄、面大，养护困难的地下室边墙、柱墙变截面部位， 只需适当增加水平构造钢筋和加强钢筋。特别重要的防水建筑，增加外防水层，即构造自防水与 建筑防水相结合，双防双保险。地下工程底板采用现代高效预应力混凝土，对消除结构混凝土裂缝， 有其独特的效果。 泵送HEA、UEA混凝土参考配合比 表14-3 混凝土强度等级 材料用量(kg/m3) 坍落度(mm) 配合比 水泥 HEA UEA 砂 石子 水 粉煤灰 减水剂

C25，P8 304 -- 42 735 1200 170 -- -- 60～80 1：0.138：2.42：3.C30，P8 358 -- 49 655 1165 187 -- -- 60～80 1：0.137：1.83：3.C35，P8 378 -- 52 669 1091 208 -- -- 60～80 1：0.138：1.77：2.C30，P8 317 -- 43 693 1237 167 -- -- 60～80 1：0.136：2.19：3.C35，P8 352 -- 42 660 1239 171 -- -- 60～80 1：0.119：1.88：3.

C25，P8 348 -- 48 700 1141 181 -- -- 120～160 1：0.14：2.01：3.2

C30，P8 368 -- 50 655 1155 187 -- -- 120～160 1：0.14：1.78：3.1C30，P8 310 -- -- 752 1083 175 80 6.40 160～180 1：2.43：3.49：0.50.02

C35，P8 350 -- -- 730 1095 175 80 7.00 160～180 1：2.09：3.13：0.50.02

C40，P8 397 -- 50 680 1064 175 54 11.73 160～180 1：0.126：1.71：2.60.136：0.02

C40，P8 400 -- -- 730 1061 175 80 10.30 160～180 1：1.83：2.65：0.40.026

C40，P8 380 45 -- 795 1090 170 40 11.50 160～180 1：0.118：1.83：2.870.105：0.03

C45，P8 412 -- -- 730 1061 175 80 10.30 160～180 1：1.77：2.58：0.4250.025

C45，P8 400 -- 40 680 1075 180 50 11.20 160～180 1：0.10：1.70：2.60.125：0.12C45，P8 410 50 -- 655 1080 160 40 12.50 160～1：0.122：1.60：3.6