地下室防水設計的幾點意見
發布時間：2014-02-25 共2頁
地下室防水設計的內容，可粗略分為概念設計與構造設計。
概念設計乃設計的基本原則，忽視概念或概念設計錯誤，后面的設計、施工及至使用、維修就會變得復雜、混亂，一不順則百不順。
構造設計包括主體防水及節點防水。主體防水又分為結構自防水和附加防水。結構自防水是必須采用的；附加防水按工程的防水等級選用，附加防水也稱“其他防水層”，以柔性外防水為主。節點防水主要包括施工縫，后澆帶、變形縫、穿墻管線、柱頂防水等，設計說明中的“構造作法”不能代替構造節點。節點防水也稱“細部構造防水”，可按工程的防水等級和實際情況選用不同的防水措施。
1、概念設計
1.1設計責任
結構自防水及后澆帶、變形縫的位置，主要是由結構專業設計；主體附加防水及節點防水主要由建筑專業設計；其他專業配合建筑及結構專業設計。應當指出的是，對防水節點的設計，結構專業也可參加設計，比如后澆帶。但后澆帶的防水構造設計，結構專業的規范仍沿用幾十年前的作法，已十分滯后。許多版本的結構工程師一級注冊考試復習教程中，對地下防水設計大多也只是簡單的一般敘述，與當前地下防水設計的實踐相差較大，因此，建筑設計人員不應放棄防水設計的責任。
1.2排水
地下工程中，具有自流排水條件，且允許作自流排水的工程應積極采用自流排水系統，以降低地下水的壓力，使防水設防變得更簡單，省錢，效果更好。
關于機械排水。建筑地下室雖也設機械排水，但與地鐵有很大區別。前者主要考慮偶有地表水涌入，如地下車庫車行道入口雨后進水，或萬一發生火災消防撲救后的積水排除。而地鐵設機械排水乃是地鐵常設運行所必須的。
建筑地下工程在設置自流排水時，還應考慮因排水而加劇侵蝕性地下水對混凝土的影響。
地下室不論使用性質如何，其鋼筋混凝土底板面均應設計保護層。對于地下車庫、設備用房，保護層建議按100-200mm厚C20混凝土設計，該保護層兼找坡作溝。如前所述，建筑地下室排水非常設運作，因此，只需按100mm×150mm（寬）的尺度設計周邊排水明溝，不必在鋼筋混凝土底板上作文章，這樣，就有利于底板自防水。
進出地下室的外開口部分，如地下車庫車道出入口外，設置玻璃棚罩，減少雨匯集面積，減輕地下室排水系統運行次數。棚架作為出入口的地面標識物，也方便駕車人士識別。
1.3簡化平剖面
地下室平剖面設計應盡量簡化，即所謂“簡、并、避、離、升”。這種簡化原則，作為地下室防水設計基本概念，曾為建筑專業幾十年來所遵循，只是近年有所放松，應重提舊制，并發揚光大。
地下室，特別是多層地下室的窗井、風井的設計也就遵循“簡、并”的原則。除了半地下室之外，建議不要隨意設置窗井、風井。因窗井、風井可能破壞地下室側壁外防水的連續性；窗井、風井底部土體不易密實，加之與主體結構相聯處容易因沉降不均產生裂縫，不利防水。一層地下室，情況可能好一些，但若窗井底板與主體底板標高相差許多，則存在相同的問題。窗井、風井最好在室內設置，一層地下室從上部空間開始，多層地下室可能要穿越樓板，但都應在室外地坪以上標高處由側壁挑出。這樣，令地下室地下部分的外墻平剖面簡化，有利防水構造的設計與施工，應采取積極的態度加以設計。簡單地按傳統設計窗井、風井，給防水的設計、施工、維護都帶來麻煩。
1.4回填土
地下室回填土，歷來要求采用粘土或原土，＠300，分層夯實。近年，不少工程為趕幾天的工期，采用石碴回填。這種作法令地下室長年浸泡在地下水之中，對防水大為不利，只是圖了一時的方便，實不可取。此種作法的副作用，是令建筑周邊地面在長年雨水的沉實作用下，有下沉開裂之可能，而土體與地下室之間的相對位移，容易破壞附加外防水層。
1.5分期建設
關于分期建設的地下室工程，不管分期實施的具體方案如何，只要是連接成片的地下室，設計都應一次完成。對于施工，有條件時，地上分期，地下一次施工。
設計要充分考慮分期銜接的防水問題，先作的要考慮防水層的預留與保護，后接時，要考慮銜接嚴密，特別是要充分考慮先后建設可能產生的變形對防水構造的影響。
分期，按變形縫自然劃分最合理，但要對先期施工的縫處預留條件作好充分的保護。有的開發商，走一步想一步，主意多變，把精心設計的地下室當作生日蛋糕任意切塊，即興分期，實屬蠻干。
2、構造設計
2.1主體防水
2.1.1混凝土自防水
混凝土自防水主要措施是混凝土級配合理、摻減水劑與膨脹劑。與設計有直接關系的是摻膨脹劑。膨脹劑應當選用高效膨脹劑（膨脹率≥0.35%的膨脹劑），高效膨脹劑目前均屬旋窯生產，品質穩定。而非高效膨脹劑，用于鋼筋混凝土抗裂，效果不佳，且大多是立窯生產，質量不穩。另外，使用非高效膨脹劑，摻量較大，含堿量難以控制，可能導致混凝土其他品質的下降，如坍落度損失較大，甚至引起抗壓強度的降低。但工程實踐中，摻膨脹劑而失敗的更多原因還是選用不合格品，摻量不足以及未按工法嚴格施工，特別是養護不到位。
如有條件，可采用混凝土60d強度作為設計強度，并采用減小配筋直徑，同時增加配筋密度的措施減少混凝土的裂縫。
在混凝土中摻加纖維主要用來增加混凝土的韌性及表面耐磨、抗裂，多用于薄型混凝土或混凝土預制構件。若在大體積、厚底板（壁）中使用纖維混凝土，應進行經濟比較。
2.1.2外防水
建筑工程地下室一向強調外防水。外防水通常以柔性為主，應當是全斷面防水，側璧外防、底板內防的做法不可取。
強調外防的主要原因，是防水的同時要考慮混凝土的防護，使其免受有害地下水的侵蝕。地下混凝土工程的耐久性，也就是鋼筋混凝土地下室的壽命，應放在百年以上來考慮。目前許多開發商，要說服他們多考慮二、三十年，是很困難的，盡管每一個工地都忘不了掛上“百年大計”的牌子。作為設計人員，應當清醒地認識到，一個建筑，不僅是業主的利益所在，更涉及社會與公眾的利益。因此，應當按“國家是第一用戶”的原則行事。深圳有一幢一類高層建筑，在地下水有腐蝕的情況下，甲方、施工、監理合伙堅持取消外防水，理由只是趕幾天的工期，實在是鼠目寸光。
2.1.3氡污染
關注公眾健康是國家最基本的政策。因此，地下工程中，在人員長期停留的場所，還應充分考慮防潮，說到防潮，主要是防止地下氡污染。據有關資料記載，室內氡污染，被聯合國列為十項最具危險性的災情之一。據國際抽樣調查，有20%的住宅地下室存在氡污染。美國將氡污染列為肺癌第二大誘因，每年致2萬人死亡。而我國的地下室，有資料認為，100%需要進行氡防護。
氡主要通過地下水滲漏被搬運并聚積在地下室內表面，形成具有很強的α、β、Υ放射性固體微粒組成的放射性薄層；人在高氡場所將受放射影響，或直接吸入氡氣，嚴重威脅健康。因此，地下氡防護最起碼的構造措施就是防水防潮。僅設混凝土自防水或不設柔性附加防水的地下室，一般來說只能防水而不能防潮。因為混凝土是多孔的材料，屬剛性防水層，一般來說是透氣的，不防潮。
2.1.4附加防水
自防水混凝土既然是透氣的，也就是說它不是絕對不透水的材料。根據測定，抗滲等級為58的防水混凝土，滲透系數為5×10-10-8×10-10cm／s。有些地下工程，須防地下水浸蝕時，混凝土滲透系數要求為10-11cm／s，而要達到這一數值，單靠自防水混凝土、抗滲要求高達S20以上，顯然代價太大。因此，防水等級為一、二級的工程，設計附加防水層是必要的。
根據“剛柔結合”的原則，附加防水層選用柔性防水層更為合理。選用了柔性防水層，當然要置于迎水面。置于背水面時，只用于帶內襯的地下室。
剛性防水涂層，可以用于背水面，也可以用于迎水面。但就目前國內地下室防水綜合技術水平而言，筆者主張還是用在背水面。理由是：剛性防水涂層，比如無機防水涂層，最好是“復合”用在防水等級為一級的地下室工程。一級工程的主體附加防水層可以選擇兩道，一為柔性在外，二為剛性在內，不失為一種較好的組合。剛性防水涂層還常用于防水失敗后的補救措施，當然只能用在背水面。
2.1.5連續墻
將連續墻加厚，與襯墻合二為一，并非好思路。近年來，這種作法屢有介紹，并急急忙忙宣布成功，但真正防住水的工程實例比“一舉成功”的文章少得多。連續墻連泥帶水澆筑混凝土，雖然研究了許多好的接頭方法，也有水下不分散混凝土的應用，但要真正防住壓力水，談何容易。不必重復走這樣的彎路，還是另加內襯墻的辦法比較合理。連續墻內與襯墻之間設置濾水層，當然要在襯墻施工前，對連續墻內實施全面的認真的堵漏防滲。這樣的設計，總厚度并不比合二為一的方案大，因此，從設計思路上講，就更無必要做得不償失的事情了。
2.1.6地下室頂板
地下室頂板除了要作連續的柔性附加防水之外，還應當根據實際需要設置其他構造層次：回填土要設隔離層與保護層；種植土要設濾水層與保護層，或者隔離層、保護層、濾水層。如果種植土較厚，不設濾水層也可。沒有回填土而直接設廣場，則須考慮設置絕熱層，北方考慮保溫，南方考慮隔熱。絕熱層還要結合使用要求考慮車行荷載的影響。
地下室頂板若為室內地坪時，地下室側壁的防水應與外墻防水用密封材料銜接，位置可在室外散水以下。在少雨區，如外墻不設防水，地下室側壁的防水應做至室外地坪以上500mm處。如外墻為粘貼飾面，則這500mm高的防水應改為聚合物水泥砂漿，其與地下室側壁的附加柔性防水層相接仍然用密封材料，位置在室外散水之下。
概念設計乃設計的基本原則，忽視概念或概念設計錯誤，后面的設計、施工及至使用、維修就會變得復雜、混亂，一不順則百不順。
構造設計包括主體防水及節點防水。主體防水又分為結構自防水和附加防水。結構自防水是必須采用的；附加防水按工程的防水等級選用，附加防水也稱“其他防水層”，以柔性外防水為主。節點防水主要包括施工縫，后澆帶、變形縫、穿墻管線、柱頂防水等，設計說明中的“構造作法”不能代替構造節點。節點防水也稱“細部構造防水”，可按工程的防水等級和實際情況選用不同的防水措施。
1、概念設計
1.1設計責任
結構自防水及后澆帶、變形縫的位置，主要是由結構專業設計；主體附加防水及節點防水主要由建筑專業設計；其他專業配合建筑及結構專業設計。應當指出的是，對防水節點的設計，結構專業也可參加設計，比如后澆帶。但后澆帶的防水構造設計，結構專業的規范仍沿用幾十年前的作法，已十分滯后。許多版本的結構工程師一級注冊考試復習教程中，對地下防水設計大多也只是簡單的一般敘述，與當前地下防水設計的實踐相差較大，因此，建筑設計人員不應放棄防水設計的責任。
1.2排水
地下工程中，具有自流排水條件，且允許作自流排水的工程應積極采用自流排水系統，以降低地下水的壓力，使防水設防變得更簡單，省錢，效果更好。
關于機械排水。建筑地下室雖也設機械排水，但與地鐵有很大區別。前者主要考慮偶有地表水涌入，如地下車庫車行道入口雨后進水，或萬一發生火災消防撲救后的積水排除。而地鐵設機械排水乃是地鐵常設運行所必須的。
建筑地下工程在設置自流排水時，還應考慮因排水而加劇侵蝕性地下水對混凝土的影響。
地下室不論使用性質如何，其鋼筋混凝土底板面均應設計保護層。對于地下車庫、設備用房，保護層建議按100-200mm厚C20混凝土設計，該保護層兼找坡作溝。如前所述，建筑地下室排水非常設運作，因此，只需按100mm×150mm（寬）的尺度設計周邊排水明溝，不必在鋼筋混凝土底板上作文章，這樣，就有利于底板自防水。
進出地下室的外開口部分，如地下車庫車道出入口外，設置玻璃棚罩，減少雨匯集面積，減輕地下室排水系統運行次數。棚架作為出入口的地面標識物，也方便駕車人士識別。
1.3簡化平剖面
地下室平剖面設計應盡量簡化，即所謂“簡、并、避、離、升”。這種簡化原則，作為地下室防水設計基本概念，曾為建筑專業幾十年來所遵循，只是近年有所放松，應重提舊制，并發揚光大。
地下室，特別是多層地下室的窗井、風井的設計也就遵循“簡、并”的原則。除了半地下室之外，建議不要隨意設置窗井、風井。因窗井、風井可能破壞地下室側壁外防水的連續性；窗井、風井底部土體不易密實，加之與主體結構相聯處容易因沉降不均產生裂縫，不利防水。一層地下室，情況可能好一些，但若窗井底板與主體底板標高相差許多，則存在相同的問題。窗井、風井最好在室內設置，一層地下室從上部空間開始，多層地下室可能要穿越樓板，但都應在室外地坪以上標高處由側壁挑出。這樣，令地下室地下部分的外墻平剖面簡化，有利防水構造的設計與施工，應采取積極的態度加以設計。簡單地按傳統設計窗井、風井，給防水的設計、施工、維護都帶來麻煩。
1.4回填土
地下室回填土，歷來要求采用粘土或原土，＠300，分層夯實。近年，不少工程為趕幾天的工期，采用石碴回填。這種作法令地下室長年浸泡在地下水之中，對防水大為不利，只是圖了一時的方便，實不可取。此種作法的副作用，是令建筑周邊地面在長年雨水的沉實作用下，有下沉開裂之可能，而土體與地下室之間的相對位移，容易破壞附加外防水層。
1.5分期建設
關于分期建設的地下室工程，不管分期實施的具體方案如何，只要是連接成片的地下室，設計都應一次完成。對于施工，有條件時，地上分期，地下一次施工。
設計要充分考慮分期銜接的防水問題，先作的要考慮防水層的預留與保護，后接時，要考慮銜接嚴密，特別是要充分考慮先后建設可能產生的變形對防水構造的影響。
分期，按變形縫自然劃分最合理，但要對先期施工的縫處預留條件作好充分的保護。有的開發商，走一步想一步，主意多變，把精心設計的地下室當作生日蛋糕任意切塊，即興分期，實屬蠻干。
2、構造設計
2.1主體防水
2.1.1混凝土自防水
混凝土自防水主要措施是混凝土級配合理、摻減水劑與膨脹劑。與設計有直接關系的是摻膨脹劑。膨脹劑應當選用高效膨脹劑（膨脹率≥0.35%的膨脹劑），高效膨脹劑目前均屬旋窯生產，品質穩定。而非高效膨脹劑，用于鋼筋混凝土抗裂，效果不佳，且大多是立窯生產，質量不穩。另外，使用非高效膨脹劑，摻量較大，含堿量難以控制，可能導致混凝土其他品質的下降，如坍落度損失較大，甚至引起抗壓強度的降低。但工程實踐中，摻膨脹劑而失敗的更多原因還是選用不合格品，摻量不足以及未按工法嚴格施工，特別是養護不到位。
如有條件，可采用混凝土60d強度作為設計強度，并采用減小配筋直徑，同時增加配筋密度的措施減少混凝土的裂縫。
在混凝土中摻加纖維主要用來增加混凝土的韌性及表面耐磨、抗裂，多用于薄型混凝土或混凝土預制構件。若在大體積、厚底板（壁）中使用纖維混凝土，應進行經濟比較。
2.1.2外防水
建筑工程地下室一向強調外防水。外防水通常以柔性為主，應當是全斷面防水，側璧外防、底板內防的做法不可取。
強調外防的主要原因，是防水的同時要考慮混凝土的防護，使其免受有害地下水的侵蝕。地下混凝土工程的耐久性，也就是鋼筋混凝土地下室的壽命，應放在百年以上來考慮。目前許多開發商，要說服他們多考慮二、三十年，是很困難的，盡管每一個工地都忘不了掛上“百年大計”的牌子。作為設計人員，應當清醒地認識到，一個建筑，不僅是業主的利益所在，更涉及社會與公眾的利益。因此，應當按“國家是第一用戶”的原則行事。深圳有一幢一類高層建筑，在地下水有腐蝕的情況下，甲方、施工、監理合伙堅持取消外防水，理由只是趕幾天的工期，實在是鼠目寸光。
2.1.3氡污染
關注公眾健康是國家最基本的政策。因此，地下工程中，在人員長期停留的場所，還應充分考慮防潮，說到防潮，主要是防止地下氡污染。據有關資料記載，室內氡污染，被聯合國列為十項最具危險性的災情之一。據國際抽樣調查，有20%的住宅地下室存在氡污染。美國將氡污染列為肺癌第二大誘因，每年致2萬人死亡。而我國的地下室，有資料認為，100%需要進行氡防護。
氡主要通過地下水滲漏被搬運并聚積在地下室內表面，形成具有很強的α、β、Υ放射性固體微粒組成的放射性薄層；人在高氡場所將受放射影響，或直接吸入氡氣，嚴重威脅健康。因此，地下氡防護最起碼的構造措施就是防水防潮。僅設混凝土自防水或不設柔性附加防水的地下室，一般來說只能防水而不能防潮。因為混凝土是多孔的材料，屬剛性防水層，一般來說是透氣的，不防潮。
2.1.4附加防水
自防水混凝土既然是透氣的，也就是說它不是絕對不透水的材料。根據測定，抗滲等級為58的防水混凝土，滲透系數為5×10-10-8×10-10cm／s。有些地下工程，須防地下水浸蝕時，混凝土滲透系數要求為10-11cm／s，而要達到這一數值，單靠自防水混凝土、抗滲要求高達S20以上，顯然代價太大。因此，防水等級為一、二級的工程，設計附加防水層是必要的。
根據“剛柔結合”的原則，附加防水層選用柔性防水層更為合理。選用了柔性防水層，當然要置于迎水面。置于背水面時，只用于帶內襯的地下室。
剛性防水涂層，可以用于背水面，也可以用于迎水面。但就目前國內地下室防水綜合技術水平而言，筆者主張還是用在背水面。理由是：剛性防水涂層，比如無機防水涂層，最好是“復合”用在防水等級為一級的地下室工程。一級工程的主體附加防水層可以選擇兩道，一為柔性在外，二為剛性在內，不失為一種較好的組合。剛性防水涂層還常用于防水失敗后的補救措施，當然只能用在背水面。
2.1.5連續墻
將連續墻加厚，與襯墻合二為一，并非好思路。近年來，這種作法屢有介紹，并急急忙忙宣布成功，但真正防住水的工程實例比“一舉成功”的文章少得多。連續墻連泥帶水澆筑混凝土，雖然研究了許多好的接頭方法，也有水下不分散混凝土的應用，但要真正防住壓力水，談何容易。不必重復走這樣的彎路，還是另加內襯墻的辦法比較合理。連續墻內與襯墻之間設置濾水層，當然要在襯墻施工前，對連續墻內實施全面的認真的堵漏防滲。這樣的設計，總厚度并不比合二為一的方案大，因此，從設計思路上講，就更無必要做得不償失的事情了。
2.1.6地下室頂板
地下室頂板除了要作連續的柔性附加防水之外，還應當根據實際需要設置其他構造層次：回填土要設隔離層與保護層；種植土要設濾水層與保護層，或者隔離層、保護層、濾水層。如果種植土較厚，不設濾水層也可。沒有回填土而直接設廣場，則須考慮設置絕熱層，北方考慮保溫，南方考慮隔熱。絕熱層還要結合使用要求考慮車行荷載的影響。
地下室頂板若為室內地坪時，地下室側壁的防水應與外墻防水用密封材料銜接，位置可在室外散水以下。在少雨區，如外墻不設防水，地下室側壁的防水應做至室外地坪以上500mm處。如外墻為粘貼飾面，則這500mm高的防水應改為聚合物水泥砂漿，其與地下室側壁的附加柔性防水層相接仍然用密封材料，位置在室外散水之下。
