地下綜合管廊防水設(shè)防等級分析.docx

地下綜合管廊防水設(shè)防等級分析一、管廊防水簡述近年來，大雨內(nèi)澇，管線泄漏、爆炸，路面塌陷等事件頻發(fā)，地下問題已不容忽視。面對中國城市地下基礎(chǔ)建設(shè)過程中存在的各種安全隱患，國務(wù)院辦公廳出臺了關(guān)于推進城市地下綜合管廊建設(shè)的指導意見(以下簡稱指導意見)。 指導意見提出，要結(jié)合舊城更新、道路改造、河道治理、地下空間開發(fā)等方面統(tǒng)籌安排地下綜合管廊建設(shè)。隨之，在我國開展了多個城市地下綜合管廊試點工程，為進一步加快城市地下綜合管廊建設(shè)、補齊城市防洪排澇能力不足短板，在全國推行了管廊工程試點項目建設(shè)。通過試點項目建設(shè)與運行情況，為地下綜合管廊更好的在全國范圍內(nèi)開展積累寶貴經(jīng)驗和技術(shù)資料。防水工程作為管廊建設(shè)的一部分也迎來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。而目前管廊防水設(shè)防等級問題仍然是廣大設(shè)計院、建設(shè)方、承建單位心中的疑團，管廊防水等級該為幾級，亟待解決。二、管廊防水的特點1、難修復管廊長期埋于地下，一旦出現(xiàn)滲漏很對防水層進行修復，地下工程一旦建成，其維修成本和難度都遠遠高于建設(shè)時期。2、使用年限久管廊工程的結(jié)構(gòu)使用年限為100年，屬于特別重要建筑，對防水的質(zhì)量和使用年限均要求高。3、結(jié)構(gòu)易變形管廊一般位于城市行車道之下，長期動荷載作用以及受周圍建筑物影響，結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變形開裂，要求防水材料能很好的適應(yīng)結(jié)構(gòu)的變形。4、細部節(jié)點多管廊是一種地下細長結(jié)構(gòu)，施工縫、變形縫、穿墻盲管、穿墻螺栓、預留接口等節(jié)點部位較多，防水難度和滲水隱患都較大。三、管廊防水設(shè)防應(yīng)該為幾級“結(jié)構(gòu)第一、防水第二”，防水的必然和重要使命就是阻止無孔不入的環(huán)境水滲入鋼筋混凝土多相多孔的體系，避免引起鋼筋銹蝕、混凝土腐蝕（碳化、鈣流失和中性化），延長結(jié)構(gòu)耐久性，貼身保護主體結(jié)構(gòu)壽命。隨著 “綜合管廊”受到黨和國家領(lǐng)導人及多部門支持，建設(shè)如火如荼，GB50838-2015城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范自6月1日已經(jīng)實施。在規(guī)范條文中明確，8.1.3條綜合管廊工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限應(yīng)為100年，8.1.8條綜合管廊應(yīng)根據(jù)氣候條件、水文地質(zhì)狀況、結(jié)構(gòu)特點、施工方法和使用條件等因素進行防水設(shè)計，防水等級標準應(yīng)為二級，并滿足結(jié)構(gòu)安全，耐久性和使用要求。我們來探討一下，綜合管廊的工程防水等級到底該幾級？1.從地下工程防水標準和適用范圍來看：管廊屬于構(gòu)筑物，歸入其他地下工程隧道類是合適的，如綜合管廊僅包含給水、排水、燃氣管道（燃氣報警系統(tǒng)），達到二級的防水標準：不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬，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3處，單個濕漬的最大面積不大于0.2M；隧道工程還要求平均滲水量不大于0.05L/（M d），任意100M防水面積上的滲水量不大于0.15L/（M d），足以滿足使用要求，即該類綜合管廊從防水標準而言二級設(shè)防的設(shè)計要求是合適的。但綜合管廊通常涵蓋高壓電纜、弱電線纜，且應(yīng)單獨設(shè)倉，在綜合管廊結(jié)構(gòu)有濕漬或滲水情況下，意味著綜合管廊內(nèi)是潮濕的，容易引起高壓電纜和弱電線纜連接件的銹蝕和高壓電纜打火現(xiàn)象，嚴重影響負載端的設(shè)備正常運轉(zhuǎn)及工程安全運營，因此，從適用范圍和使用功能來看，包含高壓電纜和弱電線纜的綜合管廊的防水設(shè)防等級應(yīng)為一級，是科學的、合理的和安全的。2.從綜合管廊的結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限來看：城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范8.1.3條明確規(guī)定，綜合管廊工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限應(yīng)為100年。對照建設(shè)部混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工指南，根據(jù)耐久性要求，將結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限分為100年、50年、30年三個等級，民用建筑地下工程設(shè)計壽命一般為50年，綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限應(yīng)為100年，應(yīng)該屬于特別重要，至少也是重要建筑，而民用建筑的地下室尚且按照防水等級一級的要求進行設(shè)防，綜合管廊防水按照二級設(shè)防是屬于明顯設(shè)防等級偏低，不滿足結(jié)構(gòu)耐久性要求。附：地下工程防水技術(shù)規(guī)范條文說明3.1.2 地下工程的耐久性很大程度上取決于結(jié)構(gòu)施工過程中的質(zhì)量控制、質(zhì)量保證以及使用過程中的維修和管理，為此建設(shè)部出版了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工指南。該指南根據(jù)耐久性要求將結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限分為100年、50年、30年三個等級，地下工程的設(shè)計壽命一般超過50年，因此本條增加了“應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)耐久性”做好防水方案的規(guī)定。3、根據(jù)地下工程防水技術(shù)規(guī)范相關(guān)要求：防水設(shè)計應(yīng)做到定級準確、耐久適用；地下工程防水方案應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、結(jié)構(gòu)耐久性等確定。附：地下工程防水技術(shù)規(guī)范相關(guān)條文規(guī)定3.1.1 地下工程應(yīng)進行防水設(shè)計，并應(yīng)做到定級準確、方案可靠、施工簡便、耐久適用、經(jīng)濟合理。3.1.2 地下工程防水方案應(yīng)根據(jù)工程規(guī)劃、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、結(jié)構(gòu)耐久性和施工工藝等確定。4、從防水功能與結(jié)構(gòu)耐久性關(guān)系來看：地下工程的防水設(shè)防要求，應(yīng)根據(jù)使用功能、使用年限、環(huán)境條件等因素確定。由于鋼筋混凝土多孔多相特性，從理論上來說就是滲透系數(shù)較小的透水體，考慮到結(jié)構(gòu)極限荷載設(shè)計以及現(xiàn)場施工因素，在工程實踐上更是個透水體，地下水對地下工程的混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋侵蝕破壞已是一個不容忽視的問題，可靠的地下工程防水層有效隔絕地下水對結(jié)構(gòu)的影響，確保結(jié)構(gòu)的耐久性，而防水系統(tǒng)的可靠性及耐久性即來自防水設(shè)防等級、防水材料選擇、防水層設(shè)防道數(shù)、防水層厚度、柔性防水層與剛性防水滿粘復合效果，要想達到結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限100年，防水應(yīng)按一級標準進行設(shè)防。附：地下工程防水技術(shù)規(guī)范相關(guān)條文規(guī)定 3.3.1 地下工程的防水設(shè)防要求，應(yīng)根據(jù)使用功能、使用年限、水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境條件、施工方法及材料性能等因素確定。附： 3.3.1條文說明混凝土在地下工程中會受地下水侵蝕，其耐久性會受到影響。現(xiàn)在我國地下水特別是淺層地下水受污染比較嚴重，而防水混凝土又不是絕對不透水的材料，據(jù)測定抗?jié)B等級為P8的防水混凝土的滲透參數(shù)為（58）10-10cm/s。所以地下水對地下工程的混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋的侵蝕破壞已是一個不容忽視的問題。5、根據(jù)中國建筑防水協(xié)會和零點咨詢公司發(fā)布的全國建筑滲漏現(xiàn)狀調(diào)查，地下室有57.51%平均滲漏率，地下隧道更有“十隧九漏”、“十縫九漏”說法，防水行業(yè)也存在著令人尷尬的、令行業(yè)蒙羞的“三個65%”，地下滲漏現(xiàn)象愈演愈烈，每年用于滲漏維修的成本遠高于新建防水造價，理論與實踐的差異，往往導致事不遂人愿，提高綜合管廊的防水設(shè)防等級勢在必行。據(jù)了解，因?qū)τ诰C合管廊防水工程的不重視，目前部分地區(qū)的綜合管廊項目已出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，新建工程變維修工程。在此，我們鄭重呼吁：綜合管廊工程防水設(shè)防等級應(yīng)為一級，并重視和提高綜合管廊的防水耐久性要求，并針對具體的工程，提供系統(tǒng)的、專項防水解決方案，確保“百年基業(yè)”常青！四、管廊防水現(xiàn)狀在國家基礎(chǔ)建設(shè)政策大力推動下，全國各大城市大興土木，管廊建設(shè)遍地開花，可謂是如火朝天。在如此龐大的管廊建設(shè)大軍中，管廊的滲漏情況不容樂觀，個別項目甚至無法正常投入使用，管廊防水設(shè)防等級再次被推上焦點。注：武漢天河機場T3航站樓地下管廊滲水嚴重（如下圖）注：南京河西新城地下管廊滲漏（如下圖）注：成都市天府新區(qū)中央公園地下管廊底板滲漏（如下圖）在目前現(xiàn)行的城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范(GB50838-2015)對管廊防水設(shè)防等級規(guī)定為“綜合管廊應(yīng)根據(jù)氣候條件、水文地質(zhì)狀況、結(jié)構(gòu)特點、施工方法和使用條件等因素進行防水設(shè)計，防水等級標準應(yīng)為二級，并滿足結(jié)構(gòu)安全，耐久性和使用要求”，二級設(shè)防標準應(yīng)用在有“城市血管”之稱的地下綜合管廊，并且要求能滿足結(jié)構(gòu)安全，耐久性和使用要求，實在過于單薄。基于地下綜合管廊重要程度、特點等方面因素綜合考慮，目前社會上有大量專家、學者呼吁：管廊防水應(yīng)采取一級設(shè)防。五、管廊防水等級為何應(yīng)設(shè)為一級1、以確保管廊結(jié)構(gòu)安全為出發(fā)點，一級設(shè)防確保萬無一失李克強總理明確指出，地下綜合管廊為國家重點支持的民生工程，是集“給排水、天然氣、熱力、電力、通信”等城市血管于一體的重要工程。滲漏情況易造成鋼筋銹蝕，長期作用下甚至危及結(jié)構(gòu)安全，與一般的民用建筑地下室采用的一級設(shè)防標準相比較而言，作為安全等級為一級的管廊項目(城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范GB50838-2015中8.1.6)，其防水工程采用一級設(shè)防顯得更為必要。2、管廊工程的結(jié)構(gòu)使用年限為100年，對防水的質(zhì)量和使用年限均要求較高根據(jù)城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范GB50838-2015中8.1.3條要求，“綜合管廊工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限應(yīng)為100年”。相對管廊防水工程而言，其防水設(shè)計、材料、施工、管理和后期維護都需要做到高質(zhì)量，高標準，以此保障管廊工程達到規(guī)定使用年限。3、管廊長期埋于地下，一旦出現(xiàn)很難對其防水層進行修復，且維修成本巨大地下綜合管廊所處地下環(huán)境復雜，埋置深度一般較深，縱向延伸距離較遠，結(jié)構(gòu)外圍構(gòu)建筑物“包裹”密實，結(jié)構(gòu)內(nèi)部管線復雜多樣，內(nèi)部剩余空間狹小，一旦出現(xiàn)滲漏水情況，其滲漏原因查找和防水層修復難度均較大，并且后期維修成本可高達新建工程防水造價的幾倍甚至是十幾倍。 未使用先漏 堵漏處理4、入廊管線復雜多樣，滲漏水對內(nèi)部管線影響大入廊管線種類多，如有高壓電纜、弱電、通信傳輸、燃氣、給水、污水等重要管線，潮濕和容易引起連接件的銹蝕和打火現(xiàn)象出現(xiàn)，影響管線安全使用。管線復雜管線復雜5、管廊多位于城市行車道之下，長期動荷載作用，結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變形開裂，防水層雙保險更可靠為高效利用城市地下空間，降低對城市已有建筑物和生態(tài)環(huán)境等影響，城市地下綜合管廊多位于城市行車道之下，受上部車輛產(chǎn)生的動載作用以及周圍建構(gòu)筑物影響較大，管廊結(jié)構(gòu)易發(fā)生變形、開裂，這就要求防水層材料能很好延伸率和強度，確保防水層在結(jié)構(gòu)變形開裂時保證防水層的完整性。6、地處城市中心區(qū)的管廊，地下水位一般較高，強暴雨過后，由于地表水排水不暢，出現(xiàn)積水和內(nèi)澇現(xiàn)象嚴重，單薄防水設(shè)計滲漏風險較大。六、綿陽市水文地質(zhì)條件對管廊防水等級的要求綿陽市位于四川西北部, 其工程地質(zhì)情況極其復雜，是全國的地震多發(fā)區(qū)。管廊屬于細長形結(jié)構(gòu)，容易受到巖體擾動的影響，極易發(fā)生位移。如管廊防水設(shè)防等級低，防水材料抗變形的能力弱，則防水層會因為結(jié)構(gòu)的位移而損壞，失去防水功能，造成管廊滲水。另外，受地貌的影響，區(qū)域內(nèi)有近半數(shù)地區(qū)地處在東南濕潤季風的迎風面上，降雨充沛，徑流量大，江河縱橫，水系發(fā)育，地下水位高，年平均降水量在825.81417毫米。因此，在該區(qū)域修建的管廊，會長年受到地下水的浸泡、腐蝕。防水層一旦失去效能，將會對深埋于地下的管廊的一個滅頂之災(zāi)。綜上，我們應(yīng)該從結(jié)構(gòu)的使用年限，結(jié)構(gòu)