地下综合管廊防水设防等级分析.docx

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地下综合管廊防水设防等级分析

地下综合管廊防水设防等级分析

一、管廊防水简述

近年来，大雨内涝，管线泄漏、爆炸，路面塌陷等事件频发，地下问题已不容忽视。

面对中国城市地下基础建设过程中存在的各种安全隐患，国务院办公厅出台了《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》（以下简称《指导意见》）。

　《指导意见》提出，要结合旧城更新、道路改造、河道治理、地下空间开发等方面统筹安排地下综合管廊建设。

　　随之，在我国开展了多个城市地下综合管廊试点工程，为进一步加快城市地下综合管廊建设、补齐城市防洪排涝能力不足短板，在全国推行了管廊工程试点项目建设。

　　通过试点项目建设与运行情况，为地下综合管廊更好的在全国范围内开展积累宝贵经验和技术资料。

防水工程作为管廊建设的一部分也迎来了前所未有的机遇和挑战。

而目前管廊防水设防等级问题仍然是广大设计院、建设方、承建单位心中的疑团，管廊防水等级该为几级，亟待解决。

二、管廊防水的特点

1、难修复

管廊长期埋于地下，一旦出现渗漏很对防水层进行修复，地下工程一旦建成，其维修成本和难度都远远高于建设时期。

2、使用年限久

管廊工程的结构使用年限为100年，属于特别重要建筑，对防水的质量和使用年限均要求高。

3、结构易变形

管廊一般位于城市行车道之下，长期动荷载作用以及受周围建筑物影响，结构容易发生变形开裂，要求防水材料能很好的适应结构的变形。

4、细部节点多

管廊是一种地下细长结构，施工缝、变形缝、穿墙盲管、穿墙螺栓、预留接口等节点部位较多，防水难度和渗水隐患都较大。

三、管廊防水设防应该为几级

“结构第一、防水第二”，防水的必然和重要使命就是阻止无孔不入的环境水渗入钢筋混凝土多相多孔的体系，避免引起钢筋锈蚀、混凝土腐蚀（碳化、钙流失和中性化），延长结构耐久性，贴身保护主体结构寿命。

随着“综合管廊”受到党和国家领导人及多部门支持，建设如火如荼，GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》自6月1日已经实施。

在规范条文中明确，8.1.3条综合管廊工程的结构设计使用年限应为100年，8.1.8条综合管廊应根据气候条件、水文地质状况、结构特点、施工方法和使用条件等因素进行防水设计，防水等级标准应为二级，并满足结构安全，耐久性和使用要求。

我们来探讨一下，综合管廊的工程防水等级到底该几级？

  1.从地下工程防水标准和适用范围来看：

管廊属于构筑物，归入其他地下工程隧道类是合适的，如综合管廊仅包含给水、排水、燃气管道（燃气报警系统），达到二级的防水标准：

不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不大于总防水面积的2/1000；任意100M²防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2M²；隧道工程还要求平均渗水量不大于0.05L/（M²×d），任意100M²防水面积上的渗水量不大于0.15L/（M²×d），足以满足使用要求，即该类综合管廊从防水标准而言二级设防的设计要求是合适的。

但综合管廊通常涵盖高压电缆、弱电线缆，且应单独设仓，在综合管廊结构有湿渍或渗水情况下，意味着综合管廊内是潮湿的，容易引起高压电缆和弱电线缆连接件的锈蚀和高压电缆打火现象，严重影响负载端的设备正常运转及工程安全运营，因此，从适用范围和使用功能来看，包含高压电缆和弱电线缆的综合管廊的防水设防等级应为一级，是科学的、合理的和安全的。

  2.从综合管廊的结构设计使用年限来看：

《城市综合管廊工程技术规范》8.1.3条明确规定，综合管廊工程的结构设计使用年限应为100年。

对照建设部《混凝土结构耐久性设计与施工指南》，根据耐久性要求，将结构设计使用年限分为100年、50年、30年三个等级，民用建筑地下工程设计寿命一般为50年，综合管廊结构设计使用年限应为100年，应该属于特别重要，至少也是重要建筑，而民用建筑的地下室尚且按照防水等级一级的要求进行设防，综合管廊防水按照二级设防是属于明显设防等级偏低，不满足结构耐久性要求。

附：

《地下工程防水技术规范》条文说明

  3.1.2地下工程的耐久性很大程度上取决于结构施工过程中的质量控制、质量保证以及使用过程中的维修和管理，为此建设部出版了《混凝土结构耐久性设计与施工指南》。

该指南根据耐久性要求将结构设计使用年限分为100年、50年、30年三个等级，地下工程的设计寿命一般超过50年，因此本条增加了“应根据结构耐久性”做好防水方案的规定。

  3、根据《地下工程防水技术规范》相关要求：

防水设计应做到定级准确、耐久适用；地下工程防水方案应根据结构设计、材料选择、结构耐久性等确定。

附：

《地下工程防水技术规范》相关条文规定

  3.1.1地下工程应进行防水设计，并应做到定级准确、方案可靠、施工简便、耐久适用、经济合理。

  3.1.2地下工程防水方案应根据工程规划、结构设计、材料选择、结构耐久性和施工工艺等确定。

  4、从防水功能与结构耐久性关系来看：

地下工程的防水设防要求，应根据使用功能、使用年限、环境条件等因素确定。

由于钢筋混凝土多孔多相特性，从理论上来说就是渗透系数较小的透水体，考虑到结构极限荷载设计以及现场施工因素，在工程实践上更是个透水体，地下水对地下工程的混凝土结构、钢筋侵蚀破坏已是一个不容忽视的问题，可靠的地下工程防水层有效隔绝地下水对结构的影响，确保结构的耐久性，而防水系统的可靠性及耐久性即来自防水设防等级、防水材料选择、防水层设防道数、防水层厚度、柔性防水层与刚性防水满粘复合效果，要想达到结构设计使用年限100年，防水应按一级标准进行设防。

附：

《地下工程防水技术规范》相关条文规定

 3.3.1地下工程的防水设防要求，应根据使用功能、使用年限、水文地质、结构形式、环境条件、施工方法及材料性能等因素确定。

附：

3.3.1条文说明

  混凝土在地下工程中会受地下水侵蚀，其耐久性会受到影响。

现在我国地下水特别是浅层地下水受污染比较严重，而防水混凝土又不是绝对不透水的材料，据测定抗渗等级为P8的防水混凝土的渗透参数为（5～8）×10-10cm/s。

所以地下水对地下工程的混凝土结构、钢筋的侵蚀破坏已是一个不容忽视的问题。

  5、根据中国建筑防水协会和零点咨询公司发布的全国建筑渗漏现状调查，地下室有57.51%平均渗漏率，地下隧道更有“十隧九漏”、“十缝九漏”说法，防水行业也存在着令人尴尬的、令行业蒙羞的“三个65%”，地下渗漏现象愈演愈烈，每年用于渗漏维修的成本远高于新建防水造价，理论与实践的差异，往往导致事不遂人愿，提高综合管廊的防水设防等级势在必行。

据了解，因对于综合管廊防水工程的不重视，目前部分地区的综合管廊项目已出现渗漏现象，新建工程变维修工程。

  在此，我们郑重呼吁：

综合管廊工程防水设防等级应为一级，并重视和提高综合管廊的防水耐久性要求，并针对具体的工程，提供系统的、专项防水解决方案，确保“百年基业”常青！

四、管廊防水现状

　　在国家基础建设政策大力推动下，全国各大城市大兴土木，管廊建设遍地开花，可谓是如火朝天。

在如此庞大的管廊建设大军中，管廊的渗漏情况不容乐观，个别项目甚至无法正常投入使用，管廊防水设防等级再次被推上焦点。

 注：

武汉天河机场T3航站楼地下管廊渗水严重（如下图）

注：

南京河西新城地下管廊渗漏（如下图）

注：

成都市天府新区中央公园地下管廊底板渗漏（如下图）

在目前现行的《城市综合管廊工程技术规范》（GB50838-2015）对管廊防水设防等级规定为“综合管廊应根据气候条件、水文地质状况、结构特点、施工方法和使用条件等因素进行防水设计，防水等级标准应为二级，并满足结构安全，耐久性和使用要求”，二级设防标准应用在有“城市血管”之称的地下综合管廊，并且要求能满足结构安全，耐久性和使用要求，实在过于单薄。

基于地下综合管廊重要程度、特点等方面因素综合考虑，目前社会上有大量专家、学者呼吁：

管廊防水应采取一级设防。

五、管廊防水等级为何应设为一级

1、以确保管廊结构安全为出发点，一级设防确保万无一失

　　李克强总理明确指出，地下综合管廊为国家重点支持的民生工程，是集“给排水、天然气、热力、电力、通信”等城市血管于一体的重要工程。

渗漏情况易造成钢筋锈蚀，长期作用下甚至危及结构安全，与一般的民用建筑地下室采用的一级设防标准相比较而言，作为安全等级为一级的管廊项目（《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2015中8.1.6），其防水工程采用一级设防显得更为必要。

2、管廊工程的结构使用年限为100年，对防水的质量和使用年限均要求较高

　　根据《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2015中8.1.3条要求，“综合管廊工程的结构设计使用年限应为100年”。

相对管廊防水工程而言，其防水设计、材料、施工、管理和后期维护都需要做到高质量，高标准，以此保障管廊工程达到规定使用年限。

3、管廊长期埋于地下，一旦出现很难对其防水层进行修复，且维修成本巨大

　　地下综合管廊所处地下环境复杂，埋置深度一般较深，纵向延伸距离较远，结构外围构建筑物“包裹”密实，结构内部管线复杂多样，内部剩余空间狭小，一旦出现渗漏水情况，其渗漏原因查找和防水层修复难度均较大，并且后期维修成本可高达新建工程防水造价的几倍甚至是十几倍。

未使用先漏堵漏处理

4、入廊管线复杂多样，渗漏水对内部管线影响大

　　入廊管线种类多，如有高压电缆、弱电、通信传输、燃气、给水、污水等重要管线，潮湿和容易引起连接件的锈蚀和打火现象出现，影响管线安全使用。

管线复杂          管线复杂

5、管廊多位于城市行车道之下，长期动荷载作用，结构容易发生变形开裂，防水层双保险更可靠

　　为高效利用城市地下空间，降低对城市已有建筑物和生态环境等影响，城市地下综合管廊多位于城市行车道之下，受上部车辆产生的动载作用以及周围建构筑物影响较大，管廊结构易发生变形、开裂，这就要求防水层材料能很好延伸率和强度，确保防水层在结构变形开裂时保证防水层的完整性。

6、地处城市中心区的管廊，地下水位一般较高，强暴雨过后，由于地表水排水不畅，出现积水和内涝现象严重，单薄防水设计渗漏风险较大。

六、绵阳市水文地质条件对管廊防水等级的要求

绵阳市位于四川西北部,其工程地质情况极其复杂，是全国的地震多发区。

管廊属于细长形结构，容易受到岩体扰动的影响，极易发生位移。

如管廊防水设防等级低，防水材料抗变形的能力弱，则防水层会因为结构的位移而损坏，失去防水功能，造成管廊渗水。

另外，受地貌的影响，区域内有近半数地区地处在东南湿润季风的迎风面上，降雨充沛，径流量大，江河纵横，水系发育，地下水位高，年平均降水量在825.8~1417毫米。

因此，在该区域修建的管廊，会长年受到地下水的浸泡、腐蚀。

防水层一旦失去效能，将会对深埋于地下的管廊的一个灭顶之灾。

综上，我们应该从结构的使用年限，结构的重要性和当地的水文地质条件出发，对绵阳的地下管廊工程提高防水设防要求。

特别对于预制管廊，其主体结构由管片或管节拼装而成，存在大量横向和纵向拼缝，容易发生位移，整体性极差。

地下水极易通过拼缝渗进管廊内部，危害结构和管线的安全。

所以，绵阳市地下综合管廊防水应采取一级设防，多道防水层共同作用，并配合优质材料，规范施工工艺和严谨管控措施，全方位保障防水工程质量，降低渗漏风险，确保百年工程无后顾之忧。

编制单位：

成都桂湖防水保温工程有限公司

2017年9月20日