地下綜合管廊防水設(shè)防等級(jí)分析.docx

地下綜合管廊防水設(shè)防等級(jí)分析一、管廊防水簡(jiǎn)述近年來(lái)，大雨內(nèi)澇，管線(xiàn)泄漏、爆炸，路面塌陷等事件頻發(fā)，地下問(wèn)題已不容忽視。面對(duì)中國(guó)城市地下基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程中存在的各種安全隱患，國(guó)務(wù)院辦公廳出臺(tái)了關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)指導(dǎo)意見(jiàn))。 指導(dǎo)意見(jiàn)提出，要結(jié)合舊城更新、道路改造、河道治理、地下空間開(kāi)發(fā)等方面統(tǒng)籌安排地下綜合管廊建設(shè)。隨之，在我國(guó)開(kāi)展了多個(gè)城市地下綜合管廊試點(diǎn)工程，為進(jìn)一步加快城市地下綜合管廊建設(shè)、補(bǔ)齊城市防洪排澇能力不足短板，在全國(guó)推行了管廊工程試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)。通過(guò)試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)行情況，為地下綜合管廊更好的在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展積累寶貴經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)資料。防水工程作為管廊建設(shè)的一部分也迎來(lái)了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。而目前管廊防水設(shè)防等級(jí)問(wèn)題仍然是廣大設(shè)計(jì)院、建設(shè)方、承建單位心中的疑團(tuán)，管廊防水等級(jí)該為幾級(jí)，亟待解決。二、管廊防水的特點(diǎn)1、難修復(fù)管廊長(zhǎng)期埋于地下，一旦出現(xiàn)滲漏很對(duì)防水層進(jìn)行修復(fù)，地下工程一旦建成，其維修成本和難度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于建設(shè)時(shí)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(duì)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(chē)道之下，長(zhǎng)期動(dòng)荷載作用以及受周?chē)ㄖ镉绊?，結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變形開(kāi)裂，要求防水材料能很好的適應(yīng)結(jié)構(gòu)的變形。4、細(xì)部節(jié)點(diǎn)多管廊是一種地下細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，施工縫、變形縫、穿墻盲管、穿墻螺栓、預(yù)留接口等節(jié)點(diǎn)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(jí)“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(wú)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(zhǎng)結(jié)構(gòu)耐久性，貼身保護(hù)主體結(jié)構(gòu)壽命。隨著 “綜合管廊”受到黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人及多部門(mén)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(shí)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(jì)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(diǎn)、施工方法和使用條件等因素進(jìn)行防水設(shè)計(jì)，防水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為二級(jí)，并滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全，耐久性和使用要求。我們來(lái)探討一下，綜合管廊的工程防水等級(jí)到底該幾級(jí)？1.從地下工程防水標(biāo)準(zhǔn)和適用范圍來(lái)看：管廊屬于構(gòu)筑物，歸入其他地下工程隧道類(lèi)是合適的，如綜合管廊僅包含給水、排水、燃?xì)夤艿溃ㄈ細(xì)鈭?bào)警系統(tǒng)），達(dá)到二級(jí)的防水標(biāo)準(zhǔn)：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(guò)3處，單個(gè)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(mǎn)足使用要求，即該類(lèi)綜合管廊從防水標(biāo)準(zhǔn)而言二級(jí)設(shè)防的設(shè)計(jì)要求是合適的。但綜合管廊通常涵蓋高壓電纜、弱電線(xiàn)纜，且應(yīng)單獨(dú)設(shè)倉(cāng)，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(xiàn)纜連接件的銹蝕和高壓電纜打火現(xiàn)象，嚴(yán)重影響負(fù)載端的設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)及工程安全運(yùn)營(yíng)，因此，從適用范圍和使用功能來(lái)看，包含高壓電纜和弱電線(xiàn)纜的綜合管廊的防水設(shè)防等級(jí)應(yīng)為一級(jí)，是科學(xué)的、合理的和安全的。2.從綜合管廊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限來(lái)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(jì)使用年限應(yīng)為100年。對(duì)照建設(shè)部混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南，根據(jù)耐久性要求，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限分為100年、50年、30年三個(gè)等級(jí)，民用建筑地下工程設(shè)計(jì)壽命一般為50年，綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jí)一級(jí)的要求進(jìn)行設(shè)防，綜合管廊防水按照二級(jí)設(shè)防是屬于明顯設(shè)防等級(jí)偏低，不滿(mǎn)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(shuō)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(guò)程中的質(zhì)量控制、質(zhì)量保證以及使用過(guò)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(jì)與施工指南。該指南根據(jù)耐久性要求將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限分為100年、50年、30年三個(gè)等級(jí)，地下工程的設(shè)計(jì)壽命一般超過(guò)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(jì)應(yīng)做到定級(jí)準(zhǔn)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(jì)、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(jìn)行防水設(shè)計(jì)，并應(yīng)做到定級(jí)準(zhǔn)確、方案可靠、施工簡(jiǎn)便、耐久適用、經(jīng)濟(jì)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(jì)、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(lái)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(lái)說(shuō)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(jì)以及現(xiàn)場(chǎng)施工因素，在工程實(shí)踐上更是個(gè)透水體，地下水對(duì)地下工程的混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋侵蝕破壞已是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，可靠的地下工程防水層有效隔絕地下水對(duì)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(lái)自防水設(shè)防等級(jí)、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(mǎn)粘復(fù)合效果，要想達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限100年，防水應(yīng)按一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(shuō)明混凝土在地下工程中會(huì)受地下水侵蝕，其耐久性會(huì)受到影響?，F(xiàn)在我國(guó)地下水特別是淺層地下水受污染比較嚴(yán)重，而防水混凝土又不是絕對(duì)不透水的材料，據(jù)測(cè)定抗?jié)B等級(jí)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(duì)地下工程的混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋的侵蝕破壞已是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。5、根據(jù)中國(guó)建筑防水協(xié)會(huì)和零點(diǎn)咨詢(xún)公司發(fā)布的全國(guó)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(shuō)法，防水行業(yè)也存在著令人尷尬的、令行業(yè)蒙羞的“三個(gè)65%”，地下滲漏現(xiàn)象愈演愈烈，每年用于滲漏維修的成本遠(yuǎn)高于新建防水造價(jià)，理論與實(shí)踐的差異，往往導(dǎo)致事不遂人愿，提高綜合管廊的防水設(shè)防等級(jí)勢(shì)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(xiàng)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(jí)應(yīng)為一級(jí)，并重視和提高綜合管廊的防水耐久性要求，并針對(duì)具體的工程，提供系統(tǒng)的、專(zhuān)項(xiàng)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(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)政策大力推動(dòng)下，全國(guó)各大城市大興土木，管廊建設(shè)遍地開(kāi)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(lè)觀(guān)，個(gè)別項(xiàng)目甚至無(wú)法正常投入使用，管廊防水設(shè)防等級(jí)再次被推上焦點(diǎn)。注：武漢天河機(jī)場(chǎng)T3航站樓地下管廊滲水嚴(yán)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(duì)管廊防水設(shè)防等級(jí)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(diǎn)、施工方法和使用條件等因素進(jìn)行防水設(shè)計(jì)，防水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為二級(jí)，并滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全，耐久性和使用要求”，二級(jí)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用在有“城市血管”之稱(chēng)的地下綜合管廊，并且要求能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全，耐久性和使用要求，實(shí)在過(guò)于單薄?；诘叵戮C合管廊重要程度、特點(diǎn)等方面因素綜合考慮，目前社會(huì)上有大量專(zhuān)家、學(xué)者呼吁：管廊防水應(yīng)采取一級(jí)設(shè)防。五、管廊防水等級(jí)為何應(yīng)設(shè)為一級(jí)1、以確保管廊結(jié)構(gòu)安全為出發(fā)點(diǎn)，一級(jí)設(shè)防確保萬(wàn)無(wú)一失李克強(qiáng)總理明確指出，地下綜合管廊為國(guó)家重點(diǎn)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(zhǎng)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(jí)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)相比較而言，作為安全等級(jí)為一級(jí)的管廊項(xiàng)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(jí)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(duì)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(jì)使用年限應(yīng)為100年”。相對(duì)管廊防水工程而言，其防水設(shè)計(jì)、材料、施工、管理和后期維護(hù)都需要做到高質(zhì)量，高標(biāo)準(zhǔn)，以此保障管廊工程達(dá)到規(guī)定使用年限。3、管廊長(zhǎng)期埋于地下，一旦出現(xiàn)很難對(duì)其防水層進(jìn)行修復(fù)，且維修成本巨大地下綜合管廊所處地下環(huán)境復(fù)雜，埋置深度一般較深，縱向延伸距離較遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)外圍構(gòu)建筑物“包裹”密實(shí)，結(jié)構(gòu)內(nèi)部管線(xiàn)復(fù)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(fù)難度均較大，并且后期維修成本可高達(dá)新建工程防水造價(jià)的幾倍甚至是十幾倍。 未使用先漏 堵漏處理4、入廊管線(xiàn)復(fù)雜多樣，滲漏水對(duì)內(nèi)部管線(xiàn)影響大入廊管線(xiàn)種類(lèi)多，如有高壓電纜、弱電、通信傳輸、燃?xì)?、給水、污水等重要管線(xiàn)，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(xiàn)安全使用。管線(xiàn)復(fù)雜管線(xiàn)復(fù)雜5、管廊多位于城市行車(chē)道之下，長(zhǎng)期動(dòng)荷載作用，結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變形開(kāi)裂，防水層雙保險(xiǎn)更可靠為高效利用城市地下空間，降低對(duì)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(chē)道之下，受上部車(chē)輛產(chǎn)生的動(dòng)載作用以及周?chē)?gòu)筑物影響較大，管廊結(jié)構(gòu)易發(fā)生變形、開(kāi)裂，這就要求防水層材料能很好延伸率和強(qiáng)度，確保防水層在結(jié)構(gòu)變形開(kāi)裂時(shí)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(qiáng)暴雨過(guò)后，由于地表水排水不暢，出現(xiàn)積水和內(nèi)澇現(xiàn)象嚴(yán)重，單薄防水設(shè)計(jì)滲漏風(fēng)險(xiǎn)較大。六、綿陽(yáng)市水文地質(zhì)條件對(duì)管廊防水等級(jí)的要求綿陽(yáng)市位于四川西北部, 其工程地質(zhì)情況極其復(fù)雜，是全國(guó)的地震多發(fā)區(qū)。管廊屬于細(xì)長(zhǎng)形結(jié)構(gòu)，容易受到巖體擾動(dòng)的影響，極易發(fā)生位移。如管廊防水設(shè)防等級(jí)低，防水材料抗變形的能力弱，則防水層會(huì)因?yàn)榻Y(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(rùn)季風(fēng)的迎風(fēng)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(huì)長(zhǎng)年受到地下水的浸泡、腐蝕。防水層一旦失去效能，將會(huì)對(duì)深埋于地下的管廊的一個(gè)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)