蓄水池防水设计与案例分析

由于我国没有专门针对蓄水池防水工程的设计施工规范，致使蓄水池的防水设计、施工比较混乱，出现了较多的问题。但仔细研读GB50108《地下工程防水技术规范》和CECS196:2006《建筑室内防水工程技术规程》，就可发现蓄水池的防水设计在上述规范、规程中描述的十分清晰。本文首先根据上述规范、规程的要求以及个人的认识，介绍蓄水池的设计原则，再根据2007年我们参加的蓄水池防水方案论证、接受的有关蓄水池防水施工方案咨询，介绍在现实施工中，一些不合理的防水设计施工方案，并结合蓄水池的设计原则，对方案的不合理性加以分析。
一、蓄水池防水设计原则
1、基本要求
（1）基础要求
1.）蓄水池应建在基础稳定的基层上，基层应有足够的承载力，蓄水池盛满水后，基层的下沉量不得对池体有破坏性影响；
2.）在湿陷性黄土地区建造蓄水池，应遵守GB50025《湿陷性黄土地区建筑规范》的技术要求。
（2）池体强度
池体强度应大于最高水压，蓄水池盛满水后，池体不得产生开裂、倒塌等工程事故。
2、防水等级
对于不同用途的蓄水池，应有防水等级区别，设计蓄水池的防水等级时，应考虑下列因素：
1.）蓄水池所处的位置（地表上或地表下，室内或室外）；
2.）水压大小（处于地表下的蓄水池埋置深度和池体内最大蓄水深度）；
3.）水质和用途（饮用水、消防水、雨水、下水等）；
4.）池体周围的物资设备（渗漏是否会造成池体周围的物资霉变及影响池体周围设备的正常运转）；
5.）对环境的影响（渗漏是否会造成对大气、地下水、地表水、土壤等的影响）。
根据GB50108《地下工程防水技术规范》修订版讨论稿的要求，我们认为蓄水池的防水等级标准应符合表1.2的要求。
表1.2 防水等级标准
防水等级 防水标准
一 级 不允许池体内外的水单向或相互渗透，结构表面无湿渍
二 级 允许池体内外的水微量单向或相互渗透，结构表面可有少量湿渍
总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000；任意100 m2防水面积上的湿渍不超过4处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2 ，漏水量不大于0.1 L/m2 .d
三 级 允许池体内外的水少量单向或相互渗透，不得有线流和漏泥砂
任意100 m2防水面积上的漏水点数不超过7处，单个漏水点的最大漏水量不大于2.5 L/d，单个湿渍的最大面积不大于0.3 m2
四 级 池体有漏水点，不得有线流和漏泥砂
整个工程平均漏水量不大于2 L/m2.d；任意100 m2防水面积的平均漏水量不大于4 L/m2.d
3、不同防水等级的适用范围
为正确界定蓄水池的防水等级，对蓄水池不同防水等级的适用范围应有规定，根据GB50108《地下工程防水技术规范》的要求，结合蓄水池的实际情况，我们认为蓄水池不同防水等级的适用范围应符合表1.3的要求。
表1.3 不同防水等级的适用范围
防水等级 适用范围 实 例
一 级 不允许池体内外的水单向或双向相互渗透的蓄水池；少量的单向或双向相互渗透会造成池体内水质改变、池体外物品变质失效、严重影响池体外设备正常运转、工程安全、环境污染；极重要的战备工程 饮用水池、室内浴池、室内消防池、化工池、在湿陷性黄土上建造的蓄水池等
二 级 允许池体内外的水微量单向或双向相互渗透的蓄水池；少量的单向或双向相互渗透不会造成池体内水质改变、池体外物品变质失效、不会严重影响池体外设备正常运转、工程安全、环境污染；重要的战备工程 地表上饮用水池；建造于地表下的非饮用蓄水池：游泳池、浴池、消防池；在非湿陷性黄土上建造的蓄水池等
三 级 允许池体内外的水少量单向或双向相互渗透的蓄水池；一般的战备工程 一般环境内的喷泉池、水渠、水上游乐场等；
四 级 对渗漏水无严格要求的蓄水池、临时性蓄水池 施工用临时蓄水池等
4、不同防水等级的防水设防
处于地表下的蓄水池，应作内外防水；处于地表上的蓄水池，可只作内防水。防水等级为一至三级的防水设防应遵守GB50108《地下工程防水技术规范》的规定，对于四级设防，主体结构可以选择混凝土，也可以选择砖砌结构。
（1）混凝土结构主体
1）抗渗要求：防水等级为一至三级的蓄水池，主体结构均应为钢筋防水混凝土，其设计和施工应符合GB50108《地下工程防水技术规范》中防水混凝土的要求。抗渗等级应根据蓄水深度和池体埋置深度，取二者中的最大值设计，并应符合表1.4.1的要求。
表1.4.1防水混凝土抗渗等级
蓄水池埋置深度或蓄水深度（m） 设计抗渗等级
≤10 S6
10~20 S8
20~30 S10
30~40 S12
2.）厚度要求：（1）地下蓄水池混凝土结构主体的厚度应≥250mm；（2）地上蓄水池蓄水深度一般小于10m，混凝土结构主体的厚度由设计人员根据池体大小、地质情况、工程安全等因素决定，但应≥150mm。
3.）其他要求：本节未涉及的内容应符合GB50108《地下工程防水技术规范》中防水混凝土的要求。
（2）刚柔复合防水
为提高池体的抗渗性能，应采取刚柔复合设防，达到材性互补的防水效果，并符合下列规定：
1.）当防止池体内的水渗出池体时，应设置内防水层；
2.）当防止池体外的水渗入池体时，应设置外防水层；
3.）既防止池体内的水渗出池体，又防止池体外的水渗入池体时，既要设置内防水层，又要设置外防水层；
4.）处于震动环境中的蓄水池，优先考虑刚柔复合设防。
5.）蓄水池内壁铺设有机防水层时，应在有机防水层上铺设无机保护层；地下蓄水池外壁铺设有机防水层时，应在有机防水层外铺设软保护层。
（3）特殊用途设防
1.）酸碱池、发酵池等盛装腐蚀性液体的池体，应选择塑料片材、玻璃钢、单组分聚脲防水涂层等抗腐蚀性的防水层；
2.）用于饮用水池的防水材料应无毒、无味，并符合GB/T17219《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》；
3.）池体内水温高于60℃时，有机防水层外必须铺设无机保护层。
二、蓄水池防水失败案例
1、某喷泉地下蓄水池防水失败案例
（1）工程概况与原设计施工方案
某喷泉地下蓄水池，地下埋深约2m，建成试运行期间，发现该蓄水池渗水严重，水位每天下降15cm左右。为查找渗漏原因，业主邀请设计、土建、防水方面的专家，并召集原设计、施工、安装、监理等单位，共同参加论证。
该蓄水池由一家园林设计单位设计：防水等级为一级，底板为300mm厚防水混凝土，池壁为200mm厚防水混凝土，抗渗等级为S6，混凝土外池壁先涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料一道，再外贴SBS防水卷材一道。
实际施工中，施工单位为了赶工期，冒雨浇筑混凝土，混凝土外观质量存在严重缺陷，并且省去了水泥基渗透结晶型防水涂料这道防水层。
（2）案例分析
1在本工程中，池体处于地下，既要防止池体外的水渗入池体，又要防止池体内的水渗出池体，应做内外防水层。而实际工程中，只在池体外壁设计了防水层，违背了蓄水池防水设计原则。
2 SBS防水卷材作为柔性防水材料，只能用于迎水面防水，不得用于背水面防水。本工程中，没有设计内防水层，对于蓄水池内的水而言，SBS防水层属背水防水，严重违背了SBS防水卷材的使用原则。
3浇筑混凝土时，如遇降雨，为保证混凝土配合比的准确性和浇筑质量，应停止施工，并覆盖保护尚未凝固的混凝土。本工程中，为赶工期，冒雨浇筑混凝土，致使浇筑的混凝土表面存在凹凸不平等严重缺陷，内在质量也很难保证，池体渗漏在所难免。
4池体浇筑完毕，应在池体内壁涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，封闭混凝土中毛细孔、细微裂纹，达到辅助提高混凝土池体防水性能的目的。在本工程中，随意取消了这道防水层，使防水等级由一级降低二级。
（3）维修方案与效果
1.把池体内表面清理干净，充分润湿但无明水，分两次粉刷20mm厚的防水砂浆，每次10mm厚。
2.水泥砂浆凝固后，在其表面分两次粉刷12mm厚的聚合物水泥砂浆，每次粉刷6~8mm厚，聚合物乳液选用丙烯酸乳液；聚合物砂浆初凝后，充分养护。
3.增加上述两道防水层后，喷泉池达到了一级防水设防的要求，处理后的喷泉池不渗不漏。
2、某喷泉地上蓄水池防水失败案例
（1）工程概况与原设计施工方案
某单位在院内建造一喷泉，蓄水池位于地平面上，池深约60cm，池底采用混凝土结构，池壁采用砖砌结构，池壁内外粘贴外墙砖；投入使用后，池壁渗漏严重，随拆除砖砌池壁，浇筑混凝土，再次投入使用后，池底与池壁之间的施工缝渗漏严重，水从池外路面上的混凝土分格缝流出。因常年渗漏，路面始终处于积水状态，冬天路面结冰，夏天路面生长苔藓，冰层和苔藓十分光滑，为行人带来了安全隐患。
（2）案例分析
1.本工程非临时性建筑，防水等级至少应为三级，初期建造时，将池壁设计为砖砌结构，达不到三级防水的要求，所以，造成喷泉池池壁出现漏水现象。
2.在后期的改造中，将池壁改为防水混凝土结构，但池壁和池底混凝土之间的施工缝未作任何防水设防，不符合防水设防要求，所以渗漏主要集中在施工缝部位。
（3）维修方案与效果
1.由于该喷泉池已使用多年，面积不大，周围无振动型设备，底板为混凝土结构，预计施工缝变形的可能性不大，决定采用无机堵漏材料处理施工缝。
沿施工缝剔开20×15mm的凹槽，清除干净，用水充分润湿凹槽，用无机堵漏材料嵌封凹槽，等初凝后堵漏材料具有一定强度时，蓄水养护。
2.由于无机堵漏材料具有防水性和膨胀性，凹槽内嵌填无机堵漏材料后，表面坚固、无干缩裂纹，喷泉池不渗不漏。
三、结束语
在蓄水池的防水设计与施工中，必须遵守规范要求与蓄水池设计施工原则，做到防水等级准确，防水设防合理，防水方案科学，防水施工精心，才能使蓄水池达到预期的防水效果。