地下防水：全球基础设施综合指南

水渗透可能对地下结构造成毁灭性威胁，导致结构损坏、腐蚀、健康危害和昂贵的维修。有效的地下防水对于保护建筑物、隧道和其他地下基础设施免受水侵入的破坏性影响至关重要。本综合指南探讨了地下防水所涉及的原则、材料和技术，为全球的专业人士和利益相关者提供见解。

了解地下防水的重要性

地下结构持续暴露于静水压力、湿气和潜在水源。如果没有适当的防水处理，水会渗透到混凝土、钢材和其他建筑材料中，导致一系列问题：

• 结构损坏：水渗透会导致混凝土开裂和劣化，削弱建筑物的结构完整性。冻融循环会加剧这种损害，尤其是在寒冷气候中。
• 腐蚀：水会加速混凝土内钢筋的腐蚀，进一步损害结构稳定性。
• 霉菌滋生：过多的湿气会促进霉菌和霉斑的生长，给居住者带来健康风险，并影响室内空气质量。
• 结构寿命缩短：水损害的累积效应会显著缩短地下结构的寿命，导致过早失效和需要昂贵的维修或更换。
• 维修成本增加：在发生水损害后再进行处理，远比在初始施工阶段实施有效的防水措施要昂贵得多。

因此，投资于一个坚固的地下防水系统是可持续建筑实践的关键要素。它确保了地下结构的长期耐用性、安全性和功能性，从而保护资产并最大限度地减少未来成本。

地下防水的关键原则

有效的地下防水依赖于预防措施和旨在抵抗水渗透的坚固系统的结合。在设计和实施任何地下防水项目时，应遵循以下几个关键原则：

1. 全面的现场调查与规划

在开始任何地下防水项目之前，对现场条件有透彻的了解是至关重要的。这包括：

• 岩土工程调查：评估土壤类型、地下水位以及任何可能影响防水材料的污染物的存在。
• 静水压力评估：确定防水系统需要承受的最大静水压力。这种压力根据结构在地下水位以下的深度而变化。
• 排水考虑：评估场地的自然排水模式，并设计有效的排水系统将水从结构中引开。
• 气候分析：了解当地气候，包括降雨模式、温度波动和冻融循环，以选择合适的防水材料和技术。例如，斯堪的纳维亚地区项目的要求将与中东地区的要求截然不同。

2. 选择合适的防水材料

防水材料的选择取决于多种因素，包括结构类型、静水压力的严重程度以及具体的环境条件。常见的防水材料包括：

• 防水膜系统：这是最常见的防水材料类型。它们形成一道连续的防水屏障。防水膜系统可分为片状防水膜和液体应用的防水膜。
• 片状防水膜：这些是预制的防水材料片材，应用于基材上。常见的片状防水膜类型包括：
• 沥青基防水卷材：由沥青基材料制成，适用于广泛的应用。
• 改性沥青防水卷材：这些是经过聚合物改性的沥青卷材，以提高其柔韧性和耐用性。
• 合成橡胶防水膜（EPDM、PVC、TPO）：由合成橡胶或塑料材料制成，具有优异的耐水、耐化学品和抗紫外线性能。EPDM通常用于屋面，但也用于地下防水，以其柔韧性著称。PVC是另一种常见的选择，具有良好的耐化学性。TPO是一种较新的选择，结合了EPDM和PVC的优点。
• 液体应用的防水膜：这些以液体形式施工，固化后形成无缝的防水膜。常见的液体应用防水膜类型包括：
• 聚氨酯防水涂料：具有出色的柔韧性、弹性和耐化学性。常用于易发生移动或振动的区域。
• 环氧树脂防水涂料：提供坚硬、耐用且耐化学腐蚀的表面。常用于交通繁忙或化学品接触的区域。
• 丙烯酸防水涂料：是水性涂料，易于施工，并具有良好的抗紫外线性能。常用于地上应用，但也可用于某些地下应用。
• 水泥基涂料：这些涂料由水泥、骨料和化学添加剂组成。它们提供防水屏障，并常与其他防水系统结合使用。
• 结晶型防水外加剂：这些外加剂被添加到混凝土混合物中，与水泥水化产物反应，形成不溶性晶体，阻止水渗透。它们通常用于地基和其他混凝土结构中，以提供整体防水。
• 膨润土防水系统：膨润土是一种天然粘土，遇水膨胀，形成防水屏障。膨润土防水系统有多种形式，包括片材、板材和垫层。它们常用于静水压力高或有土壤污染问题的区域。
• 止水带：是嵌入混凝土接缝中的柔性带，以防止水通过接缝。它们通常由PVC、橡胶或其他弹性材料制成。

3. 正确的安装技术

即使是最好的防水材料，如果安装不当也会失效。正确的安装技术对于确保防水系统的长期性能至关重要。这包括：

• 表面处理：确保基材清洁、干燥，无任何可能影响防水材料附着力的污染物。
• 正确施工：根据制造商的说明施工防水材料，特别注意厚度、覆盖范围和固化时间。
• 细部处理：仔细处理穿透处、角落和其他关键区域的细节，以防止水进入结构。这通常涉及使用专门的密封剂和防雨板材料。
• 检查与测试：检查已安装的防水系统是否有任何缺陷，并进行适当的测试以验证其完整性。常见的测试方法包括静水压测试、渗漏检测和电容测试。

4. 有效的排水系统

排水系统在降低防水系统的静水压力和将水引离结构方面起着至关重要的作用。常见的排水系统包括：

• 周边排水管：是安装在基础周边的穿孔管，用于收集地下水并将其引离结构。它们通常被砾石或骨料过滤器包围，以防堵塞。
• 排水板：是安装在基础墙上的塑料或复合板，以提供排水层。它们使水能够自由地沿墙壁流下并进入周边排水管。
• 集水泵：是安装在集水坑中的泵，用于排除基础周围积聚的水。它们通常用于地下水位高或排水不良的区域。
• 坡度与地表排水：正确地对场地进行坡度处理，使其远离建筑物，并提供足够的地表排水，以防止水在基础周围积聚。

地下防水系统的类型

有几种不同类型的地下防水系统，每种都有其自身的优缺点。系统的选择取决于具体的项目要求、现场条件和预算。

1. 迎水面防水

迎水面防水应用于基础墙的外部，从一开始就防止水进入结构。这是最常见和最有效的地下防水系统类型。迎水面防水系统通常由防水膜和排水系统组成。

优点：

• 提供最有效的水侵入防护。
• 防止水与混凝土接触，降低腐蚀和劣化的风险。
• 更容易检测和修复渗漏。

缺点：

• 可能比其他防水系统更昂贵。
• 需要在基础周围进行开挖，这可能会造成干扰且耗时。
• 在某些现场条件下可能不可行，例如空间狭窄或土壤不稳定。

2. 背水面防水

背水面防水应用于基础墙的内部，即使在水渗透混凝土后也能防止水进入建筑内部。当迎水面防水不可行或存在现有水损害时，通常使用这种类型的防水。

优点：

• 无需开挖即可施工。
• 可用于处理现有的水损害。
• 比迎水面防水便宜。

缺点：

• 不能防止水与混凝土接触，这仍可能导致腐蚀和劣化。
• 可能难以检测和修复渗漏。
• 在静水压力高的区域可能效果不佳。

3. 盲侧防水

盲侧防水在浇筑混凝土之前应用于基础墙的外部。这种类型的防水通常用于基础外部通道受限的区域，例如在城市环境或狭窄的施工现场。

优点：

• 可在通道受限的区域施工。
• 提供无缝的防水屏障。
• 减少回填期间损坏的风险。

缺点：

• 需要周密的规划和协调。
• 可能比其他防水系统更昂贵。
• 如果在施工过程中损坏，难以修复。

特定地下结构的防水

地下防水的原则和技术可应用于各种结构。然而，具体要求和挑战因结构类型而异。

1. 地下室防水

地下室防水是地下防水最常见的应用之一。由于靠近地下水位和周围土壤，地下室特别容易受到水的侵入。有效的地下室防水对于防止水损害、霉菌滋生和结构问题至关重要。

常见的地下室防水技术包括：

• 外部防水：在基础墙外部应用防水膜和排水系统。
• 内部防水：在基础墙内部应用防水涂层或密封剂。
• 结晶型防水：将结晶型防水外加剂添加到混凝土混合物中。
• 集水泵安装：安装集水泵以排除基础周围积聚的水。

全球地下室防水策略的例子可能大相径庭。在巴黎或罗马等欧洲古老城市，历史建筑通常需要尊重原始结构和材料的专业防水技术。相比之下，东南亚洪水多发地区的新建项目可能会优先考虑先进的排水系统和耐水材料。

2. 隧道防水

隧道防水对于确保隧道的安全性和耐用性至关重要。隧道暴露于高静水压力和潜在水源，这可能导致结构损坏和安全隐患。有效的隧道防水对于防止水侵入和维护隧道结构的完整性至关重要。

常见的隧道防水技术包括：

• 防水膜防水：在隧道衬砌上应用防水膜。
• 喷射混凝土防水：在隧道衬砌上喷涂一层喷射混凝土（喷射混凝土）以提供防水屏障。
• 灌浆：将灌浆料注入隧道衬砌的裂缝和空隙中，以密封它们以防渗水。

3. 地下停车场防水

地下停车场由于其位于地平面以下以及水可能通过混凝土中的裂缝和接缝进入，因此容易受到水的侵入。有效的防水对于防止对车辆、电气系统以及结构本身造成水损害至关重要。

常见的地下停车场防水技术包括：

• 防水膜防水：在混凝土板和墙壁上应用防水膜。
• 接缝密封剂：密封混凝土中的接缝以防止水进入。
• 排水系统：安装排水系统以收集和排除车库中积聚的水。

选择合适的防水承包商

选择一个合格且经验丰富的防水承包商对于确保任何地下防水项目的成功至关重要。选择承包商时应考虑以下因素：

• 经验：寻找在地下防水项目方面有成功记录的承包商。
• 资质：确保承包商持有许可证并已投保。
• 推荐信：向以前的客户索取推荐信并仔细核对。
• 技术专长：核实承包商对防水材料、技术和行业标准的了解。
• 保修：获取防水系统的书面保修。

除了这些一般性考虑外，还应研究与防水相关的当地法规和建筑规范。在某些地区，防水承包商可能需要特定的认证或资格。

地下防水的未来趋势

地下防水领域在不断发展，新的材料和技术正在开发中，以提高性能和可持续性。地下防水的一些主要趋势包括：

• 自愈合材料：这些材料可以自动修复裂缝和其他损坏，延长防水系统的使用寿命。
• 智能防水系统：这些系统使用传感器和数据分析来监测湿度水平和检测渗漏，从而实现主动维护和维修。
• 可持续防水材料：这些材料由回收或可再生资源制成，对环境影响较小。
• 改进的施工技术：施工技术的创新使防水系统的安装变得更简单、更快捷，从而降低了劳动力成本和施工时间。

及时了解这些新兴趋势可以帮助专业人士在地下防水系统的选择和实施方面做出明智的决定。

结论

地下防水是建筑设计和施工的一个关键方面，确保全球地下结构的长期耐用性和安全性。通过了解地下防水所涉及的原则、材料和技术，利益相关者可以做出明智的决定，以保护其资产并最大限度地降低与水侵入相关的风险。投资于一个坚固且设计精良的防水系统是一项值得的投资，从长远来看将带来回报。

本指南提供了地下防水的总体概述。始终咨询合格的专业人士以了解具体的项目要求和当地法规。具体的防水解决方案将取决于个别的现场条件、气候以及所建结构的类型。