钢筋混凝土半地下侧壁抗渗防裂的研究
引言随着城市化进程的加快，城市建设的地下室越来越大，越来越深，这是城市建筑大型化、高层化以及充分利用地下室空间带来的结果，然而地下室属于隐蔽工程，如果在今后使用过程中出现漏水现象，后果将不堪设想，因而地下室的防水工程就显得尤为重要和突出。在此，笔者浅谈地下室防水设计的有关内容和要求。
一、地下室防水设计目的和要求
（一）进行防水设计应明确建筑地下室防水工程的目的：
1.确保地下水和滞留水不渗入室内，给予室内正常的生产、工作、生活和储藏环境。
2.防水层保护好地下结构，不能让地下水浸泡钢筋混凝土结构。一旦结构渗水，会导致钢筋锈蚀、断截面减小、膨胀，混凝土裂缝增大、抗压强度减弱，建筑基础受损，建筑寿命降低，最终危及安全。
（二）地下室防水设计必须遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜、综合治理”的原则，努力达到防水可靠、经济合理的目的。在设计前应充分掌握地下工程所在地及其附近地下水运动规律和状况（近期和远期），确定设计最高地下水位标高，同时结合地质、地形、地下工程结构、防水材料供应及当地施工条件等全面研究地下工程防水方案。地下钢筋混凝土外墙、底板均应采用抗渗混凝土，抗渗等级应根据防水混凝土的设计壁厚和地下水的最大水头比值。
（三）独立式全地下室工程应做全封闭，附建式全地下室或半地下室防水设置，则应高出室外地平标高至±0.000m以上，卷材防水和涂膜防水层可在室外平坦处改用防水浆完成设防高度。
（四）地下室最高水位高于地下室地面时，地下室设计应考虑整体钢筋混凝土结构，保证防水效果；在特殊要求下可采用架空地面和夹壁墙。
（五）地下室外防水层宜采用软保护层，如聚苯板或聚乙烯板等。
二、地下工程防水等级
三、地下室防水设计
应根据建设地点的气象、水文地质、工程地质、所处环境、结构类型、施工方法、使用要求等各方面因素综合考虑，选择适合的防水做法。
地下室的防水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，附加防水也称为：“其他防水层”以柔性防水为主；节点防水主要包括施工逢、后浇带、变形缝、穿墙管线、柱顶防水等，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。设计人员应根据具体的情况确定合理的防水方案，对方案内各环节进行监控，以达到防水的要求。
（一）结构自防水设计。目前我国大部分地区的地下工程采用结构自防水居多。结构自防水设计以混凝土自身的密实性而具有一定防水能力的混凝土或钢筋混凝土结构形式称之为混凝土结构自防水。具体是在材料上通过调整配合比、添加外加剂、限制骨料最大粒径等措施，使混凝土组成最密实、孔隙率最小的结构；或使孔隙彼此隔断，互不连通，使地下水无法渗入，或渗入至一定深度后不能穿透。在地下结构设计时，应注意不使防水混凝土受到地下水的侵蚀作用；注意各种外力和内力可能带给混凝土结构的不利影响；尽量不使混凝土结构产生有害裂缝而导致渗漏水。
在地下工程设计中，关键是要控制钢筋混凝土裂缝的产生及其宽度，混凝土结构一旦出现裂缝，渗漏水就难以避免。钢筋砼的裂缝有两类，一类是荷载引起的裂缝，其危害最大，直接决定着结构的承载能力，但可以通过正确的设计及合理的使用加以控制，使之不会出现或限制其开展宽度。另一类是结构变形受约束引起的裂缝，它也会影响结构的承载能力，不容忽视。这类裂缝，对多数实际工程而言，目前尚无一个精确的计算方法，设计时只能根据有关规范、原理经验采取适当的措施加以防范。
1.结构变形引起裂缝的原因致使钢筋破开裂的变形，主要是收缩变形。而好的收缩，就其起因而论，有以下几种：
（1）干燥收缩—由检内的水分蒸发所致。
（2）自生收缩—水泥水化引起的体积收缩，它与水分蒸发无关。
（3）化收缩—空气中CO2与水泥水化生成物起化学反应生成碳酸钙、硅胶、铝胶和游离水从而引起收缩。其中碳化释水收缩具有干燥收缩的性质，是碳化收缩的主要组成部分。
（4）降温收缩—砼经搅拌入模，水泥水化反应即告开始，并且放出热量，检温度因而升高。但随着水化反应的逐步完成，放热过程亦逐步削弱，以致终止，且极的热量也逐步散失，因此谈从最高温度到环境温度（或贮藏温度）取得平衡，就有一个温度回降的问题。在这个温差作用下，混凝土也会收缩。
在结构处于自然状态下，这几种收缩是相伴发生的，其结果是相互叠加的。就导致裂缝的危害而言，干燥收缩和降温收缩是主要的。
2.减少收缩变形的方法
（1）改善约束条件
（2）采用补偿收缩砼
（3）选择干缩率较小的水泥与骨料
（4）精心确定配合比
（5）加强养护
（6）配置适当钢筋
（7）减小砼的温度回降值
（8）提高砼的抗拉强度
（二）附加防水层设计。在地下工程中单独采用结构自防水的做法是欠妥的，目前市场上夸大外加剂（如减水剂、早强剂、微膨胀剂等）的作用也是不科学的。在地下工程中，很难避免防水混凝土受到地下水的侵蚀作用；很难避免各种外力和内力可能给混凝土结构带来的不利影响；很难避免混凝土结构产生有害裂缝而导致渗漏，并考虑混凝士的耐久性（如徐变、碳化因素）等，因此，对防水、防潮要求较高的地下工程，即使地下水位不高，也应在混凝土结构的迎水面上设置附加防水层。附加防水层常用材料：
（1）防水砂浆（2）防水涂料（3）高分子防水卷材（4）其他防水材料
下面我们通过几个工程的实际情况，采用了不同的方法进行堵漏处理的地下室，与大家共同商榷研究。
一、刚性防水刚性防水最适用于无变化的工程，这是多年实践出来的。对于地下室没有抹面层，直接在原混凝土上做，这就容易许多。这类的工程，大部分是主体起来后，还没有竣工，当地下水一升，或者回填土一填，很快就产生渗漏。这些渗漏的部位，大都出现在接缝带及边角附近，极少数出现孔洞，蜂窝。有的个别地方出现泥沙，这大部分是施工环境恶劣及施工人员责任心不够造成。但维修起来要比做了面层容易的多，象这类工程直接在渗漏点用凿子将松散的地方剔掉，找出漏水点，凿成到八字型，在周围用防水宝（或其它快凝防水材料）抹平，待干后，在防水宝中加入适量的配套速凝剂，搅拌均匀后，堵到漏水点处，这样就可以了。象青岛潜艇学院的地下室就属于这种情况。
然而对于地下室出现较多裂纹，就不应当这样处理。因为这类的工程大都属于质量问题。
①混凝土标号不够（或设计满足不了防水强度要求）。
②配筋不够。
③混凝土外加剂配合不合理。
④混凝土加水量过大。
⑤缺乏养护等原因造成的。象这种情况，如果用以上方法堵漏，你是堵了甲处乙处漏，堵了乙处丙处漏……无法处理好。因此应当采用注浆法，加固混凝土，给混凝土补强。所用的材料有刚性的与弹性的两种。刚性材料用于静止的裂缝，弹性材料用于微动裂缝。另外也要考虑适用条件，如用于地面（人行道）以及车辆运行的地方还要考虑材料的耐磨性。
二、刚性防水与卷材防水复合提起卷材防水，人们总会想到SBS、APP、三元乙丙等材料，然而我们在操作中用的是一种聚乙烯无纺布双面复合卷材，这种卷材虽说厚度不如前述，但他可带潮作业，用于地下室渗漏的修补，还是有一定效果的。
青岛市江西路上的福苑小区的地下室渗漏较严重，一年四季有水，墙体慢渗，于是我们就选用了防水宝与该材料复合使用，施工时先找出漏水点，用防水宝堵住，对于出汗的墙面和其他位置，直接采取用刮涂防水宝粘贴，这样就克服了卷材在出汗墙面用水泥粘贴不牢的现象，最后在表层做了一层普通砂浆抹面，结果效果很好，至今无任何渗漏与返潮。
三、刚性防水与涂膜防水相结合一汽大宇（烟台）发动机有限公司的几个地下室，经过多次防水处理，每到雨季渗漏不停，个别地方因在水位线以下，故一年四季墙体出水。在这个工程中可以说是汇集了国内、外的许多先进的刚性防水材料，但防水效果并不显着。面临这样的一个工程，经多方研究，认为采用刚柔结合的防水方案，才能行之有效。为此我们做了实地考察，发现内防水的五边防水层空鼓较多，边、角漏水较严重，墙面有滴流的水线，地下室的设备安装也较复杂。因此针对这个情况，柔性材料选用聚氨酯防水层，刚性材料就选用了防水宝和RG及国外一种渗透结晶型的材料，使他们在不同的部位发挥功效。
开工时 ，我们先将漏水较严重的地方用防水宝堵住，将部分空鼓的地方去掉、凿毛并重新抹面、压实。然后整体工程又刮了一遍刚性防水层，再仔细检查一遍，无因何渗漏时，就做了一层聚氨酯防水，做这一层时，关键是将设备与混凝土预埋铁的根部做好加强处理，以防新抹面、压实。然后整体工程又刮了一遍刚性防水层，再仔细检查一遍，无因何渗漏时，就做了一层聚氨酯防水，做这一层时，关键是将设备与混凝土预埋铁的根部做好加强处理，以防止设备震动破坏防水层。最后又做了一层UEA砂浆保护面，这样做的目的是可以减少保
保护层的裂纹（也属于刚性防水层的一种），对于整个工程有益无害，修补之后的防水效果时非常明显的，彻底解决了这个地下室的渗漏问题。那么这个工程为什么要这样做呢？其实原因很简单，就是内有设备，施工复杂，涂膜性材料成型的整体性效果好，聚氨酯延伸率长，抗震动性好，纯用刚性材料很难达到这样的效果。在这个工程中，以前全用刚性材料修补也是失败原因之一。
通过以上几例可以看出地下室的修补是多种多样的，不能千篇一律，要因地制宜，根据工程状况，找准渗漏原因，制定相应的对策、方针，这样定会旗开得胜，马到成功。
四、结语
综上所述，地下工程防水是一项非常重要的系统性工程，它将涉及设计、施工、材料选择等诸多方面内容。设计是地下工程防水的基础，是控制裂缝产生及裂缝宽度大小的关键，因此，对于结构防水的要求及所处环境，强化地下室结构自防水能力，并用动态的观点从材料的耐久性、材料的适应性以及不同防水材料之间的相容性的全局选择适用的防水材料，按照设计要求施工，才能有效提高地下结构防水的可靠性和耐久性。
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