1、我國地下工程防水材料及技術標準綜述 摘要:地下防水問題是影響建筑物使用壽命的關鍵，各種防水材料的出現，極 大的促進了防水技術的發展，有效的提高了工程防水的效果，延長了建筑物的使 用壽命。本文主要介紹各自地下工程防水所用到的防水材料及其分類， 以及防水 材料的優缺點和性能。最后，簡要的敘述了一下地下工程防水技術標準。 關鍵詞：地下工程防水；防水材料；防水技術標準1. 地下工程防水 . 1 2. 地下工程防水材料 . 2 2.1剛性防水材料 . 2 2.2卷材防水材料 . 2 2.3新型防水涂料 . 3 2.4 防水密封材料 . 4 2.5堵漏止水材料 . 4 3. 各類防水材料的優缺點及應用領域

2、 . 5 3.1剛性防水材料 . 5 3.2卷材防水材料 . 5 3.3新型防水涂料 . 6 3.4防水密封材料 . 7 3.5堵漏止水材料 . 7 4. 地下工程防水技術標準 . 9 4.1地下工程防水設計原則和要求 . 9 4.2地下工程防水等級和設防要求 . 9 4.3工程驗收要求 . 11 5. 文獻閱讀感悟 . 12 參考文獻 . 121 1. 地下工程防水 地下工程是指建造在巖體或土體中的工程結構物。 廣義來講，它包括構造在地下 的全部工程結構物，如掘開構筑的工業與民用建筑的基礎和地下室、人防工程、地下 鐵道等；掏挖或采用礦山法、沿井法、結構法等施工的豎井、地道或隧道等 1。地下

3、防水工程是指對工業與民用建筑地下工程防護工程、隧道工程及地下鐵道等建（構） 筑物進行防水設計、防水施工和維護規律等各項技術工作的工程實體 2。 當前中國已經成為全球發展最快的隧道與地下工程建設市場。 一批越 7 工跨海隧道 工程擬建、在建或已投入運營。 但隨著地下工程的迅猛發展，隧道的安全問題也逐漸暴露出來。施工期間的安全 性、營運期間的安全性不斷困擾著隧道的發展。前期的地下工程施工，由于技術性不 足，沒有采用任何防水的措施，這些構筑物埋于地下或水下，將受到地下水的有害作 用，并受到地面水的影響，如果沒有可靠的防水措施，地下水就會滲入，甚至會淹沒 構筑物3。 地下工程的防水性能直接影響地下工程

4、的安全使用。 我國地下工程防水經歷了從 無到有的過程，20世紀70年代以前，鐵路隧道采用礦山法修建，料石襯砌，沒有任 何防水措施；20世紀70年代以后，引用新奧法開始使用混凝土襯砌， 20世紀80年 代以后，電氣化機車的廣泛使用對隧道的防水提出了新要求， 在大規模采用整體式混 凝土襯砌時，也開始在施工縫內采用止水帶。當時大瑤山鐵路雙線隧道工程中， 徹底 改變了近白年來隧道及地下工程的修建方法。 這是鐵路隧道修建史上的一次飛躍。 該 項工程被國家評為科技進步特等獎。20世紀90年代以后，隨著國外一些隧道防排水 技術和排水材料的不斷引入中國，同時國內的隧道防排水技術也有了很大進展 6。 仔細分析防

5、排水技術的發展，可以看作為防水材料的發展。防水材料對防水技術 有很重要的作用，每一次新的防水材料的出現，都很大程度上推動了防水技術的變革。 下面簡單介紹下防水材料。 2 2. 地下工程防水材料 防水材料的發展在世界各國都受到重視， 成為一個比較活躍的領域，防水技術也 成為一門新興的綜合性應用科學7。60年代以來，許多發達國家的防水材料品種開發 較多，速度較快，自從80年代以來，我國的新型防水材料發展迅速，通過十幾年防水 界同仁的努力，我國的防水材料形成了高聚物改性瀝宵防水卷材、合成高分子防水卷 材、防水涂料、密封材料和剛性止水堵漏材料共 5大類幾白個品種，已經形成品種門 類齊全，低、中、高性能

6、檔次齊全的材料體系8。 防水材料主要包括以下幾類：剛性防水材料、卷材防水材料、新型防水涂料、防 水密封材料以及堵漏止水材料。 2.1剛性防水材料 剛性防水，它主要依靠混凝土自身的密實或采用收縮補償混凝土， 并采取一定的 構造措施（如配筋、設置隔離層、混凝土分縫、油膏嵌縫等）以達到防水目的。剛性 防水主要有普通細石混凝土防水、補償收縮混凝土防水、塊體剛性防水 9。 岡葉生防水的主要組成材料為水泥、砂石和水。其中，水泥是剛性防水工程中的關 鍵材料，水泥的強度等級、品種、質量直接關系防水工程的質量。剛性防水的外加劑 主要是以吸附、分散、引起、催化或與水泥的某種成分發生反應等物理、化學作用， 以改善混

7、凝土內部組織結構，增加其密實性和抗滲性。不同的外加劑，其作用、性能 各異，主要有U型混凝土膨脹劑（UEA）、減水劑、防水劑以及聚合物等。 2.2卷材防水材料 卷材防水材料是建筑工程防水的重要品種之一。目前防水工程上常用的卷材防水 材料，主要包括高分子防水卷材、高聚物改性瀝宵防水卷材和石油瀝宵基防水卷材三 大類。隨著建筑材料工業的發展，橡膠、樹脂高分子材料和用橡膠、樹脂改性瀝宵等 新型材料的不斷涌現，它以優良的綜合性能，越來越受到人們的喜愛，并且將在建筑 工程應用中取得3 更加優良的防水效果。 合成高分子防水卷材，以合成橡膠、合成樹脂，或者兩者的混合料為基料，加入 適量的助劑和填充料，經過不同的

8、工藝加工制作而成的片材， 或將制成的片材與合成 纖維等復合而成兩層或兩層以上的可卷曲的片狀材料，此為合成高分子防水卷材。 高聚物改性瀝宵防水卷材以合成高分子聚合物改性瀝宵為涂蓋層， 纖維織物或纖 維氈為胎體，粉狀、粒狀、片狀或薄膜材料為覆面材料制成可卷曲的片狀材料。厚度 一般為3mm、4mm、5mm，以瀝宵基為主體。主要有APP改性瀝宵防水卷材、SBS改 性瀝宵防水卷材、氧化瀝宵防水卷材、化纖胎改性瀝宵防水卷材、自粘結改性瀝宵防 水卷材等。改性瀝宵卷材的粘接方法主要有熱粘法、冷粘法、噴燈法、熱空氣接縫法 和自粘卷材等10。 2.3新型防水涂料 防水涂料是通過涂覆施工而形成一層具有防水性能的防水

9、薄膜材料的總稱， 是以 防水為主要目的的功能型建筑涂料11。 防水涂料是一種流態或者半流態的物質， 將其均勻涂布基層的表面，經溶劑或者 水分蒸發或各組分間的化學反應， 形成有一定彈性、一定厚度的連續性薄膜，使基層 的表面與水隔絕，起到防水、防潮的作用。防水涂料品種繁多，種類日新月異。按液 態類型不同，可分為溶劑型、水乳型和反應型三種，按成膜物質的主要成分不同，也 可分為水泥類、瀝宵類、高聚物改性瀝宵類以及合成高分子類四種。 防水涂料種類較多，在這里，只簡單介紹兩種較為常用的防水涂料。 乳化瀝宵是 一種冷施工的防水涂料，是將石油瀝宵在乳化劑水溶液的作用下，經乳化機強烈攪拌 而成。瀝宵在攪拌機的攪

10、拌下，被分散成1 6MH的微細顆粒，并被乳化劑包裹起來， 形成懸浮在水中的乳化液。當該乳化液涂在基層上后，水分逐漸蒸發，瀝宵顆粒凝聚 成膜，從而形成了均與、穩定、粘結強度較高的防水層。 有機硅防水涂料是以有機硅為原料， 用先進的工藝配置乳化而成。它是一種無污 染、無刺激性的新型建筑防水涂料，應用建筑的外墻后，會滲入基層一定深度，并能 形成一層肉眼看不見的透氣而憎水的薄膜，從而達到防水的目的。 4 2.4防水密封材料 防水密封材料，是嵌填于建筑物的接縫、門窗框四周、玻璃鑲嵌部及建筑裂縫等， 能起到水密、氣密性的作用的材料，主要用于建筑屋面、地下工程的嵌縫密封防水。 其可分為不定性密封材料和定型密

11、封材料兩大類。 前者指膏糊狀材料，如膩子、各類 嵌縫密封膏、膠泥等；后者指根據工程要求制成的帶、條、墊等形狀的密封材料，如 止水帶、止水條、防水墊、遇水自膨脹橡皮等。解決水密、氣密的良好辦法是對設計 上有意設置、施工中產生的結構縫、施工縫、板縫、門窗縫以及各類節點等接縫部位 填充密封材料12 0 隨著我國化工建材工業的發展，防水密封材料的品種不斷增多，除原來比較成熟 的聚氯乙烯建筑防水接縫材料、瀝宵防水接縫材料外，現在乂出現了許多性能優良的 高分子防水密封材料，如乙烯酸酯密封膏、聚硫密封材料等。 2.5堵漏止水材料 堵漏止水材料分為防水堵漏材料和遇水膨脹防水材料兩大類。 防水堵漏材料包括 抹面

12、防水工程滲漏水堵漏材料和注漿堵漏材料兩種。前者常使用以水玻璃為主要材料 的促凝劑，將其摻入水泥中，促使水泥水化凝結，將滲水暫時堵住，為其上面施作防 水層創造條件；后者是將一定的材料配成漿液，用壓力注漿設備將其注入縫隙內或者 孔洞中，使漿液擴散、膠凝或固化，達到防滲堵漏的效果。堵漏注漿材料可分為水泥 注漿材料和化學注漿材料。遇水膨脹止水材料是利用某些材料遇水能自行體積膨脹， 將已出現滲漏的裂縫和孔隙填充，切斷滲水的通道，已達到止水的目的。目前，堵漏 止水材料已經有很多定型的產品，它們在工程上的應用十分廣泛。5 3. 各類防水材料的優缺點及應用領域 3.1剛性防水材料 剛性防水材料具有較多的優點，

13、如：施工方便，普通泥瓦匠按一般的抹灰方法施 工就能達到良好的質量要求；對施工環境要求不嚴格，可以在潮濕或者粗糙的基面施 工，解決柔性防水材料在在濕度超過 9%的基面上施工后，分層脫離的難題；塑性好, 可切實做好，陰陽角、管道周圍、潔具周邊等薄弱部位的防水施工，在異性多變、狹 小的空間也能很好的施工；能與基面的能結合成整體，在迎水面和背水面都能施工； 厚度大、強度高，施工后不需要做保護層就能耐受穿刺破壞， 可長期耐受水中酸、堿、 氯類等腐蝕物的侵蝕；施工后有利于下道工序的施工，例如直接在防水層上貼瓷磚、 刮膩子、刷涂料等工序；耐久年限長，與建筑壽命同步，是永久性防水材料；成本低, 在同等防水等級

14、的前提下，綜合成本大大低于柔性防水材料；一舉多得，可與貼瓷磚、 抹灰的施工工序合二為一；環保無蠹，施工時無安全隱患，施工后無環境污染。但其 沒有延展性，不能用于預制板屋面頂或結構變化大的部位施工 13。 剛性防水材料在防水應用中，一般配合柔性防水材料使用，達到剛柔相濟的效果， 實現優勢互補。剛柔并用的做法在建筑防水工程中也占有較大的比重。 3.2卷材防水材料 卷材防水材料具有耐水性，在水的作用和被水浸潤后，其基本性能不變，并在一 定的壓力水作用下，不透水；同時在高溫下不流淌、不起泡、不滑動，在低溫下不脆 裂的性能；能夠承受一定的荷載和應力活在一定變形條件下不產生斷裂； 同時其使用 壽命長，可以

15、冷施工，質量輕，污染性低。但其也具有不少的缺點，例如：品種繁雜, 各品種性能和施工方法的差異性很大，必須由專業人員，專門工具進行施工才能達到 質量要求，因此在材料施工的過程中，必須由專門施工人員進行施工，難以進行通用 性和普遍使用的推廣；對防水基面的要求比較嚴格，必須在完全平整、光潔，含水量 在9%以下的基面上施工，否則就會出現分層、起鼓、竄水的狀況；塑性差，難以處 6 理異性多變或狹小的防水部位，容易留下空隙和薄弱點；與水泥基面的結合度差，在 基面潮濕和基面滲透壓力大的部位容易分層脫落， 尤其是在進行立面（墻面）施工的 難度大，必須掛網施工，否則容易造成墻體整體脫落；形成的防水層厚度薄，強度

16、弱， 施工必須做砂漿保護層才能防止穿刺破壞、和紫外線的影響，無法耐受水中酸、堿、 氯類等腐蝕物的侵蝕，導致過早滲漏；施工后必須再做一層砂漿層才能進行下一道下 一道工序的施工；耐久年限短，施工后各項性能逐步衰減和老化分解，出現滲漏狀況， 每過3 5年就要進行維修和更換，屆于周期性材料；綜合成本高，施工、材料、儲 運成本非常高，要達到合格，每平方米的成本不少于 60元；易燃燒，在施工工地被 焊工引燃，并引發火災的情況屢見不鮮；含有蠹揮發氣體，施工時或施工后，長期揮 發苯、二甲苯等有害致癌物。 卷材防水材料廣泛用于地下室基礎防水。 3.3新型防水涂料 新型防水涂料大多數采用冷涂的方法， 不需要加熱熬

17、制，即減少了環境污染，改 善了勞動條件，乂便于施工操作，加快了施工進度。采用防水涂料這種材料，既是防 水層的主體，乂是粘結劑，因而施工質量容易保證，進行維修也比較簡單。但是，防 水涂料施工時采用刷涂、刮涂或噴涂等方法，防水膜的厚度很難做到均勻一致。防水 涂料大多具有以下幾點優勢，使形狀復雜、節點繁多的作業面操作簡單、易行，防水 效果可靠；可形成無接縫的連續防水涂膜層；使用時無需加熱 （熱熔型涂料除外） ， 便于操作；工程一旦滲漏，易于對滲漏點作出判斷及維修。但也存在一些不足之處， 受環境溫度制約較大，尤其是水乳型涂料，其運輸、貯存、堆放和施工作業都對環境 溫度有較高要求；膜層的力學性能受成型環

18、境溫度和溫度影響。反應固化型的產品的 反應速度受環境溫度和濕度的影響較大， 溫度高、濕度小，反應速度快，成膜質量好。 水乳型或溶劑型涂料溫度高、濕度小，水分或溶劑揮發快，成膜快，溫度大時成膜速 度慢，水乳型材料甚至不能成膜，但如果夏季溫度太高，剛涂刷完畢的膜層表面失水 太快，會產生起皺現象，影響成膜質量。因此施工應選擇合適的環境溫度與濕度條件， 以保證行到較好的膜層質量；受基面平整度的影響，膜層有薄厚不均的現象。因為涂 膜防水層的厚度是在施工現場形成的， 涂刷時基層凹坑處涂料會堆積，凸塊處涂料向 四周流淌。因此涂料施工應根據涂料的品種、 稠度、施工方法等因素綜合確定膜層的 涂布次數。 在防水應

19、用中，由于防水涂料在施工固化前為無定形液體，對于任何形狀復雜、 管道7 縱橫和變截面的基層均易于施工，特別是陰、陽角、管道根、水落口及防水層收 頭部位易于處理，可形成一層具有柔韌性、無接縫的整體涂膜防水層。廣泛應用于廚 房、衛生間以及立墻面的防水。 在地下防水工程中，涂膜覆蓋型和結晶滲透型的無機防水涂料將會得到更多的應 用；結構自防水混凝土和柔性防水涂料 （例如聚氨酯防水涂料）相結合的防水方案也 會得到重視與應用14。 3.4防水密封材料 防水密封材料首先必須具備優異的水密性和氣密性， 以保證其防水作用；要確保 結合部位具有可靠的水密性和氣密性， 密封材料要牢固地粘結在結合部的表面， 不能 出

20、現縫隙；密封材料在大氣中能經受一年四季的風吹日曬、 雨雪凍融等惡劣環境條件 的考驗。許多高分子材料在紫外線、臭氧、微生物、酸、堿等環境中要抗老化，此外 還要承受強風、地震及氣溫和日照變化而產生的構件變形及變位的外力作用。 要求密 封材料在這些因素作用下仍然保持良好的氣密性和水密性， 這就要求密封材料必須經 受住長期壓縮拉伸震動疲勞作用，必須具備一定的拉伸壓縮循環型、彈塑性 和粘結性，在惡劣的使用環境中不能產生急劇的變質和損傷，因此，耐久性是建筑防 水密封材料的重要性能。在建筑物經常看到由于密封材料的原因引起結合部周圍出現 發黑的現象，損壞了建筑物的美觀。在這種情況下，即使防水密封材料的防水功能

21、再 好，也是失敗的。因此，要做到長時間使用不產生明顯的污染，選用防水密封材料和 應用中的維護管理都是很重要的。 防水施工中，密封材料一般不大面積使用，利用其便于嵌縫處理的優點，配合防 水卷材和涂料做節點部位的處理。 3.5堵漏止水材料 堵漏止水材料適用于固結注漿、裂縫注漿、帷幕注漿，水泥漿材無蠹無污染，使 用安全。另外，價格便宜、耐久性好，超細水泥可灌性好，是一種使用較多的無機材 料；有的防水材料可以形成不溶于水的橡膠狀彈性體， 充填了滲漏水通道和孔隙，達 到以水止水的目的；部分材料用于裂縫補強加固灌材，通過特殊配方和工藝改良的環 氧樹脂黏度小、8 可灌性好，再配上能在潮濕環境中固化的添加劑，

22、 能達到裂縫補強和 防水的雙重功能。同時它們具有防潮防滲，快速帶水堵漏，迎水面、背水面均可使用， 施工簡便，無蠹無害，可用于飲水工程，凝固時間可調整，可用于防水、粘結。 堵漏止水材料主要用于有流動水部位的快速堵漏與防滲， 例如，大壩、水庫等基 礎防滲帷幕和地基加固；地下建筑物（如地鐵、人防、隧道等）的防滲、堵漏止水、 地基加固和裂縫補強加固等。 隨著近代工業高速發展和城市化進程的不斷加快，帶來了經濟發展和社會繁榮， 同時也使人們對自己周邊環境和生活質量提出了更高的要求， “以人為本”、“綠色 環保”已成為時尚15。伴隨著科學技術的發展，可以猜測以后的防水材料必將朝著更 加經濟、環保的方向發展，

23、我國的防水穩定性也將更上一層樓。9 4. 地下工程防水技術標準 4.1地下工程防水設計原則和要求 地下工程防水的設計和施工應遵循“防、排、截、堵相結合，剛柔相濟，因地制 宜，綜合治理”的原則16。 “防”即襯砌結構具有一定的防水能力，能防止地下水滲入，防止地下水透過滲 水層，如采用防水混凝土或塑料防水板等。 “排”即要求地下工程應有排水措施并充分利用，以減少滲水壓力和滲水量；但 必須注意大量排水后引起的后果，如圍巖顆粒流失，降低圍巖穩定性或造成當地農田 灌溉和生活用水困難等，要求設計師應事先了解當地環境要求，以“限量排放”為原 則，結合注漿堵水制定設計方案和措施，妥善處理排水問題。 “截”即地

24、下工程頂部如有地表水易于滲漏處或有坑洼積水， 應設置截、排水溝 和采取消除積水的措施。 “堵”即在地下工程的施工過程中，有滲漏水時，可采用注漿、噴涂等方法堵住； 運營后滲漏水地段也可采用注漿、噴涂活用嵌填材料、防水抹面等方法堵水 17。 防水設計應定級準確、方案可靠、施工簡便、經濟合理；地下工程防水必須從工 程規劃、結構設計、材料選擇、施工工藝等方面統籌考慮；地下工程的鋼筋混凝土結 構應采用防水混凝土；變形縫、施工縫、誘導縫、后澆帶、穿墻管、預埋件、預留通 道接頭、樁頭等細部構造應加強防水措施；排水管溝、地漏、出入口、窗井等，應有 防倒灌措施，寒冷及嚴寒地區的排水溝應有防凍措施。 4.2地下工

25、程防水等級和設防要求 合理確定工程的防水等級是確保工程使用功能的前提， 也是進行防水設計的準則 和依據。地下工程的防水等級確定過低， 輕者會影響整個工程的正常使用，重者則使 整個防水設計失敗，造成地下工程的報廢18。由此可以看出防水等級的重要性。 地下工程防水技術規范規定：地下工程防水等級分為 4級，各級的標準應符10 合下表所小。 防水等級 標準 一級 不允許滲水，結構表面無濕漬 二級 不允許漏水，結構表面可有少量濕漬工業與民用建筑： 總濕漬面積 不大于總防水面積(包括頂板、墻面、地面)的 1/1000 ;任意100m 防水面積上的濕漬不超過 2處，單個濕漬的最大面積不大于 0.1m2其他

26、地工程：總濕漬面積不大于總防水面積的 2/1000 ;任意100m防水面 積上的濕漬不超過 4處，單個濕漬的最大面積不大于 0.2m2,漏水量不 大于 0.1L/ (m d)。 三級 有少量漏水點，不得有線流和漏泥砂任意 100R2防水面積上的漏水 點數不超過7處，單個漏水點的取大漏水重不大于 2.5L/d ,單個濕漬 的最大面積不大于 0.3m2 四級 有漏水點，不得有線流和漏泥砂整個工程平均漏水量不大于 2L/ (m d);任息100m防水面積的平均漏水重不大于 4L/ (m d)。 地下工程不同防水等級的適用范圍，應根據工程的重要性和使用中對防水的 要求按下表確。 防水等級 適用范圍 一

27、級 人員長期停留的場所；因有少量濕漬會使物品變質、失效的貯物場 所及嚴重影響設備正常運轉和危及工程安全運營的部位； 極重要的戰備 工程、地鐵車站。 二級 人員經常活動的場所； 和少量濕漬的情況* 會使物品變質、 失 效的貯物場所及基本不影響設備正常運轉和工程安全運營的部位； 重要 的戰備工程。 三級 人員臨時活動的場所；一般戰備工程。 四級 對滲漏水無嚴格要求的工程。 防水設防一般多采用多道設防，多道設防的設計原則并非要求設防越多越 好，使其成為防水道數的簡單疊堆。多道設防的目的與作用，主要是針對地下 工程的特點與需11 要，通過防水材料和構造措施，在各道設防中發揮各自的作用， 達到優勢互補綜

28、合設防的要求，以確保地下工程防水和防護的可靠性 19。4.3工程驗收要求 地下防水工程施工應按工序或分項進行檢驗，應符合地下防水工程質量驗 收規范(GB50208-2011)相應質量標準地下建筑防水工程的質量要求： (1) 防水混凝土的抗壓強度和抗滲壓力必須符合設計要求； (2) 防水混凝土應密實，表面應平整，不得有露筋、蜂窩等缺陷；裂縫寬 度應符合設計要求； (3) 水泥砂漿防水層應密實、平整、粘結牢固，不得有空鼓、裂紋、起砂、 麻面等缺陷；防水層厚度應符合設計要求； (4) 卷材接縫應粘結牢固、封閉嚴密，防水層不得有損傷、空鼓、皺折等 缺陷； (5) 涂層應粘結牢固，不得有脫皮、流淌、鼓泡

29、、露胎、皺折等缺陷；涂 層厚度應符合設計要求； (6) 塑料板防水層應鋪設牢固、平整，搭接焊縫嚴密，不得有焊穿、下垂、 繃緊現象； (7) 金屆板防水層焊縫不得有裂紋、未熔合、夾渣、焊瘤、咬邊、燒穿、 弧坑、針狀氣孔等缺陷；保護涂層應符合設計要求； (8) 變形縫、施工縫、后繞帶、穿墻管道等防水構適應符合設計要求 20。12 5. 文獻閱讀感悟 在文章書寫的過程中，閱讀了部分論文，了解到我國地下工程防排水的現狀， 地下工程防排水情況不容樂觀。其中，防水材料對于地下工程防排水的重要性不 言而喻，材料是防水工程的基礎，選擇合理的防水材料，直接關系到防水工程的 成敗。 在今后的防水材料的發展中,傳統的防水材料由于其具有一些難以克服的缺 點，如對環境存在污染、材料的使用年限較短等，必將會被新型防水材料所取代， 新型防水材料將會在工程應用上有非常廣闊的前景。 防水材料的多樣性是其發展的一個必然趨勢，不同的地質情況對防水材料的 要求不