浅谈电力工程中地下结构的防水设计

时间：2020-12-10 08:06:00　来源：柠檬阅读网本文已影响人

(内蒙古电力勘测设计院，内蒙古呼和浩特 010020)
摘要：文章针对目前很多电力工程地下结构存在不同程度的渗漏现象，分析了混凝土地下结构的防水设计以及不同的自防水与外防水措施。
关键词：地下结构；
防水；
渗漏
中图分类号：TU352.4 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2009)03—0246—01

在电力建设施工中，地下结构工程繁多。地下结构主要包括主厂房地下室、翻车机室、卸煤沟、地下输煤廊道、电缆隧道等，防水设计等级为S8。防水对于地下工程来说是非常重要的，由于地下结构长期置于地下水的包围之中，如果没有防水措施，或者防水措施的效果不好，则地下水就会渗入结构内部，造成混凝土腐蚀，钢筋锈蚀，结构整体强度下降，地基下沉，从而影响地下结构的正常使用，严重的危及地下工程的安全。因此在修建地下工程时，必须认真考虑和做好防水处理，否则无法使用。
1 合理确定地下工程的防水等级

合理确定工程的防水等级是确保工程使用功能的前提，也是进行防水设计的准则和依据。地下工程的防水等级确定过低，轻者会影响整个工程的正常使用，重者则使整个防水设计失败，造成地下工程的报废。而防水等级确定过高，又会造成不必要的浪费，得不偿失。《地下工程防水技术规范》规定的防水等级划分为四级，根据具体工程的实际情况合理的确定地下工程的防水等级，只有这样才能准确的制定防水，做到有的放矢。
2 选用合理结构形式、优化构造节点设计
2.1 选用合理的结构形式

《地下工程防水技术规范》中防水的主导思想是结构自防水(含外加剂)。结构自防水是利用结构本身的密实性、憎水性以及刚度，提高结构本身的抗渗性能，通常被称为刚性防水。它要求结构本身必须具备一定的刚度，而合理的结构形式恰恰是提高结构整体刚度的关键。对于电力工程的地下结构来说，由于结构形式受工艺要求的因素影响较大，因此需尽量做到结构选型规则、整齐，必要时需同工艺协商局部调整工艺布置，以此提高结构的整体刚度，减少裂缝开展及变形缝的设置。
2.2 构造节点设计

在结构设计过程中，变形缝、施工缝和其他(例如穿墙孔等)节点构造的设计在地下工程防水设计中占有重要的地位，同时也是防水的薄弱环节，在设计中应尽量不设或少设。对于电力工程地下结构中穿墙管道较多，因此必须做好穿墙管道的防水节点设计。
2.2.1 变形缝的渗漏问题是地下工程的通病之一。究其原因，除了变形缝防水施工难度较大外，防水设计中的单一防线也是原因之一。这就要求工程设计人员在变形缝的防水处理上加强重视，变单一式的防水设计为复合式防水设计。目前，应用较为广泛的复合式防水有中埋式止水带与外贴防水层复合使用；
中埋式止水带与遇水膨胀橡胶条、嵌缝材料复合使用；

中埋式止水带与可卸式止水带复合使用等。
2.2.2 施工缝的防水设计，传统的凹缝、凸缝、阶梯缝、钢板(橡胶)止水带，其原理都是延长渗水线路，这等于加大了混凝土厚度。这一原理除本身不完善外，施工起来也不好处理，因此不再提倡单独使用。建议采用外贴式止水带与中埋钢板(橡胶)止水带复合使用，其中以遇水膨胀橡胶条或腻子条与中埋钢板(橡胶)止水带复合使用最佳，但在防护结构中宜采用钢板，以确保工程的防护效果。
2.2.3 穿墙管、线、螺栓宜采用止水环与遇水膨胀腻子条复合使用，且应采取防止转动的措施，如将止水环平面外形改为非圆形。
3 主体结构材料强度设计及钢筋布置

在地下工程防水设计中，合理的混凝土强度设计及材料选用、钢筋及拉接筋的合理布置对减少和控制混凝土裂缝的开展至关重要。
3.1 主体结构材料强度设计

电力工程中的地下结构其顶板、侧壁、底板多为大体积混凝土。混凝土设计强度越高，水泥用量就越大，必然造成混凝土水化热过高，当混凝土内外温差超过30℃时，温度应力容易超过混凝土的抗拉强度，产生开裂。因此，大体积混凝土强度等级宜在C20～C35范围内选用，避免设计上“强度越高越好”的错误观念。在配置混凝土的材料选择方面，水泥应优先采用水化热低的矿渣水泥配置大体积混凝土，用量控制在380kg/m³以内；
采用5～40mm颗粒级配的石子和中、粗砂，控制含泥量小于1.5％；
且配置的混凝土抗渗等级应在S6以上。对于有腐蚀性的地下水，在设计过程中还应遵守《工业建筑防腐设计规范》中的相关规定。
3.2 钢筋布置

电力工程中的地下结构多为双向双面配筋，除满足结构应力外，还承受因水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝的开展。因此，上下钢筋的布置应尽可能采用小直径、小间距。但由于电力工程地下结构的特殊性，计算结果往往钢筋直径较大，这样通过减小钢筋直径，减小钢筋间距来满足计算。对于有腐蚀性的地下水，保证混凝土迎水面50mm的钢筋保护层厚度，这样需设置钢丝网来加强对混凝土裂缝的控制。
4 结束语

电力工程的地下结构防水是多方面的，以上只是就结构设计方面对地下工程防水(主要是结构自防水)作了简要的论述。在具体的设计过程中，还应根据工程现场的实际情况合理的选用结构材料、防水材料以及施工工艺的难易程度来进行结构设计，做到结构设计经济、合理。
［参考文献］
［1］地下工程防水技术规范(GB50108-2001)［S］.北京：中国计划出版社. 
［2］工业建筑防腐蚀设计规范(GB50046-2008)［S］.北京：中国计划出版社.
［3］火力发电厂土建结构设计技术规定(DL 5022-93)［S］.北京：水力电力出版社.

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