2010年注册岩土工程师考试-岩土地下工程结构自防水的设计探讨

前  言
　　防水对于地下工程来说是非常重要的，这是因为地上建筑都是以排为主，雨水在屋面上停留的时间短，能通过有组织或无组织的排水方法，从落水管或檐口排入下水道，对防水层形成不了透水压力。而地下工程长期置于地下水的包围之中，如果没有防水措施，或者仅有措施而效果不好，地下水就会渗入结构内部，不但影响地下工程的使用，而且会使混凝土腐蚀，钢筋生锈，地基下沉，甚至淹没构筑物，直接危及地下工程的安全。因此修建地下工程时，必须认真考虑和做好防水处理，否则无法使用。提起防水，传统上认为是建筑专业的事而与结构专业无关，其实不然。新修订的《地下工程防水技术规范》将原《规范》中的“宜采用防水混凝土结构”改为“应采用防水混凝土结构”，可见体现了以结构自防水（含外加剂）为主的主导思想，其重要性已越来越受到结构设计工作者的重视。
　　2合理确定地下工程的防水等级
　　合理确定工程的防水等级是确保工程使用功能的前提，也是进行防水设计的准则和依据。地下工程的防水等级确定过低，轻者会影响整个工程的正常使用，重者则使整个防水设计失败，造成地下工程的报废。而防水等级确定过高，又会造成不必要的浪费，得不偿失。规范规定的防水等级划分为四级，除一级外，其它各级都给出了定量指标。在设计时，可根据规定的定量指标，结合工程的实际情况合理确定地下工程的防水等级。如指挥工程属极重要的战备工程，应定为一级；而人员掩蔽工程属重要的战备工程，应定为二级。只有合理确定地下工程的防水等级，才能准确制定防水方案，做到有的放矢。
　　3  选用合理结构形式、优化构造节点设计
　　3.1      选用合理的结构形式
　　结构自防水（含外加剂）为主的防水主导思想在《地下工程防水技术规范》中得到了充分体现，结构自防水法是利用结构本身的密实性、憎水性以及刚度，提高结构本身的抗渗性能，通常被称为刚性防水。它要求结构本身必须具备一定的刚度，而合理的结构形式恰恰是提高结构整体刚度的关键。因此，设计中在结构选型方面，应根据防护要求、平时和战时使用功能、工程地质和水文地质条件等因素综合确定，能方的不长、能整的不散，避免结构突变（或断面突变），尽量使结构选型规则、整齐，借以提升结构的整体刚度，减少裂缝开展及变形缝的设置。
　　3.2      构造节点设计
　　变形缝、施工缝和其它（例如穿强孔、阴角等）构造节点的设计在地下工程防水设计中占有重要的位置，同时也是防水薄弱环节，在设计中应尽量不设或少设。
　　⑴ 长期以来就有“十缝九漏”的说法，虽然有些夸张，却也充分暴露出变形缝防水存在的问题。解决这一问题，除了解决变形缝的防水问题外，尽量减少变形缝的设置也是减少这一尴尬现象的有效途径。变形缝的渗漏问题是地下工程的通病之一，已越来越受到工程界的重视，解决好它们的防水设计是铲除这一病害的根本。十缝九漏，究其原因，除变形缝防水施工难度较大外，防水设计中的单一防线也是原因之一，这就要求工程设计人员在变形缝的防水处理上加强重视，变单一式的防水设计为复合式防水设计。目前，应用最广的复合式防水设计有中埋式止水带与外贴防水层复合使用；中埋式止水带与遇水膨胀橡胶条、嵌逢材料复合使用；中埋式止水带与可卸式止水带复合使用。
　　⑵ 关于施工缝的防水设计，传统的凹缝、凸缝、阶梯缝、钢板（橡胶）止水带，其原理都是延长渗水线路，等于加大了混凝土的厚度。这一原理除本身不完善外，施工起来也不好处理，因此不再提倡单独使用。建议采用外贴式止水带与中埋钢板（橡胶）复合使用，其中以遇水膨胀胶条或腻子条与中埋钢板（橡胶）复合使用最佳，但在防护结构中宜采用钢板，以确保工程的防护效果。

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