地下防水工程中复合防水技术的实践与改进研究

摘要：地下防水工程作为现代基础设施建设的重要组成部分，对保障建筑结构的安全性和耐久性具有重要意义。复合防水技术通过结合多种防水手段，有效提高了地下工程的防水性能和施工适应性。近年来，随着建筑工程复杂性和环境要求的提高，复合防水技术在工程实践中展现出了显著优势。然而，技术应用中仍存在施工难度、材料耐久性和环境适应性等问题。文章通过分析复合防水技术的基本原理、典型应用案例及其施工工艺，结合实际问题探索改进方案，旨在为地下防水工程提供更加科学、合理的技术指导，同时展望未来复合防水技术的发展方向。

关键词：地下防水工程；复合防水技术；材料优化；施工工艺；技术改进

随着城市化进程的加快，地下空间开发利用的需求不断增加，包括地铁、地下停车场、地下综合管廊等在内的大型地下工程广泛兴建。然而，由于地下环境的复杂性和水文条件的多样性，这些工程往往面临渗漏水、材料老化等一系列防水难题。传统单一的防水措施在应对这些复杂问题时常表现出局限性，如耐久性不足、易受环境变化影响等。而复合防水技术通过刚柔结合、多种材料与工艺的综合应用，实现了不同防水手段的优势互补，成为地下工程防水领域的重要技术路径。尽管复合防水技术在工程中已得到一定的推广应用，但在实践中仍存在施工工艺复杂、材料匹配度不足等问题，进一步的优化与改进显得尤为迫切。

一、复合防水技术的基本原理与特点

（一）复合防水技术的定义与分类

复合防水技术是指通过将不同种类的防水材料和工艺相结合，形成多层次、多重保障的防水体系，以增强地下结构的抗渗性能。根据组合方式的不同，复合防水技术主要分为以下三类：刚柔结合型、材料复合型以及结构与防水结合型。刚柔结合型通常采用刚性防水层（如混凝土防水）与柔性防水层（如防水卷材）搭配使用；材料复合型则在同一防水层中叠加不同类型的防水材料；结构与防水结合型强调将防水设计与结构本体共同完成，利用结构本身的防水性能实现协同作用[1]。

（二）复合防水技术的工作原理

复合防水技术的核心原理在于通过不同防水手段的协同作用，增强对水的阻隔和导排能力。刚性防水层能够提供良好的抗压强度和形态稳定性，防止地下水的侵入；柔性防水层则依靠材料的延展性与耐水性，适应基面形变并弥补刚性层可能存在的裂缝。材料复合层可通过交叉叠加不同材质，强化其耐久性与抗老化能力。此外，排水设计的引入进一步减轻了防水层的水压负担，使整体防水效果更加稳定可靠。

（三）复合防水技术的优势分析

复合防水技术的优势主要体现在以下几个方面：第一，综合防水性能显著，能有效解决单一防水措施无法克服的渗漏问题；第二，对复杂施工环境的适应能力较强，例如在高水压、强震动条件下仍能保持良好的性能；第三，耐久性更高，特别是在关键部位如施工缝和管道穿墙部位，复合防水措施能够提供多重保障，延长防水层使用寿命。

（四）常用复合防水材料与设备

复合防水材料是该技术实施的基础，常见的材料包括：聚合物水泥防水涂料，其粘结性强，抗老化性能优良；改性沥青卷材，具备良好的耐高低温性能；高分子防水片材，如PVC和TPO材料，因其机械强度高、延展性好而广泛应用[2]。此外，施工中还需使用高压注浆机、热熔焊接设备等专业设备，确保材料的高效铺设与密封性能。

二、复合防水技术在地下工程中的实践应用

（一）典型应用案例分析

复合防水技术在不同类型的地下工程中具有广泛的应用和显著的成效。在地铁隧道工程中，由于其面临高水压和复杂地质条件的挑战，通常采用柔性防水卷材与喷涂型防水涂料相结合的方式。例如，某城市地铁工程在施工过程中，先在隧道衬砌背面铺设厚度为2.0 mm的高分子卷材，再喷涂1.5 mm厚的聚氨酯涂料。这种刚柔结合的设计有效解决了隧道渗漏问题，同时节约了施工成本。通过这种复合防水层的应用，该工程在竣工后的三次水压测试中均达到设计标准，无一处渗漏[3]。

在地下车库工程中，由于车库面积较大且基面复杂，防水层需要具备良好的抗裂性能和延展性。典型方案是先使用抗渗混凝土进行刚性防水施工，再在其表面铺设PVC防水片材。以某商业综合体的地下停车场为例，在施工中采用了厚度为1.5 mm的PVC片材，配合边缘热熔焊接工艺，搭接宽度达到120 mm，确保了防水层的连续性和密封性。最终，该车库在雨季多次监测中，未出现任何渗漏情况。

基坑工程则是复合防水技术的另一个重要应用领域。基坑通常面临地下水位高、基底渗透性差等问题，在施工中需要采用更加严密的防水体系。例如，在某城市地标建筑的基坑工程中，施工方在基底区域先铺设了一层3 mm厚的改性沥青卷材，再覆盖一层聚合物水泥砂浆，以增强抗压和抗渗能力。此外，基坑侧壁设置了排水系统，将渗入的少量地下水引流至集水井。该综合防水方案有效解决了基底渗漏的难题，同时显著延长了基坑的施工周期安全窗口。

（二）复合防水技术的施工工艺

复合防水技术的施工工艺通常包括基面处理、防水材料铺设、节点处理和工程验收四个关键阶段，每一阶段均对最终的防水效果起着重要作用。基面处理是施工的基础，需确保基面平整、干燥、无松动颗粒和油污。如发现基面存在裂缝或凹陷，需采用强度不低于M20的水泥砂浆进行修补，以避免后续防水层出现空鼓或粘结不良的现象。此外，基面处理完成后，需进行清扫和必要的底涂施工，以提高防水材料的附着力。材料铺设阶段，根据工程需要选择柔性防水卷材或刚性防水层。柔性防水卷材在铺设时需严格按照工艺要求进行热熔焊接，搭接宽度不小于100 mm，以确保接缝的密封性和连续性。而刚性防水层施工时，需控制混凝土的坍落度与配合比，同时加入高效抗裂纤维，减少裂缝风险。节点处理是施工中的重点与难点，施工缝、穿墙管和变形缝等部位是防水薄弱环节，需采用附加防水层和注浆封堵工艺进行加固。例如，在施工缝处可设置中埋式橡胶止水带，穿墙管周围可使用环氧树脂注浆材料填充，以避免渗漏隐患。工程验收是确保施工质量的关键环节，通常采用无损检测技术对防水层进行全面检查，如超声波检测或红外成像，以发现可能存在的缺陷或空鼓现象。若验收过程中发现问题，应立即采取补强措施，如局部喷涂改性沥青涂料或更换受损材料。通过严格执行以上工艺流程，复合防水技术不仅能够有效应对复杂的地下环境，还能显著提升防水工程的质量和耐久性[4]。

（三）实践中的常见问题与解决措施

在复合防水技术的实际应用中，虽然整体效果显著，但仍存在一些常见问题需要重点关注并加以解决。首先，防水层粘结性能下降是施工中经常遇到的难题，其主要原因在于基面处理不当或施工环境潮湿。若基面含有过多水分，防水材料容易发生脱层或空鼓，从而导致渗漏风险。对此，可通过严格控制施工前的基面含水率，确保低于6%，并在铺设防水材料前使用界面处理剂或底涂进行预处理，以增强粘结性能。其次，施工缝、伸缩缝和穿墙管部位的渗漏是防水工程中最薄弱的环节。这些部位由于受力集中且易发生变形，常成为渗漏的主要来源。针对这一问题，可在施工缝处设置中埋式止水带或外贴式止水带，并采用多道防水层叠加的方式，同时结合注浆技术对缝隙进行密封。对于穿墙管部位，可使用柔性密封材料，如改性硅酮密封胶，并结合环氧树脂注浆填充管周缝隙，以增强密封性能。再次，防水层老化与损坏是影响工程耐久性的重要因素，尤其是在长期暴露于地下水、酸碱环境或外界压力的情况下，防水层可能会出现开裂或剥落现象。对此，可采用高性能防水材料，如耐久性更强的高分子片材或聚合物改性涂料，并在施工完成后进行周期性的维护与修复。在老化严重的区域，可采用局部更换或喷涂补强的方式延长防水层寿命。此外，排水系统的堵塞或失效也会对防水效果产生不利影响。为解决这一问题，施工中应合理设计排水系统并预留清理口，确保后期维护的便利性。通过针对以上问题采取相应的解决措施，复合防水技术能够更好地满足工程需求，显著提升防水系统的可靠性和使用寿命。

三、复合防水技术的改进方向与未来发展

（一）技术改进方向

复合防水技术的进一步发展离不开材料性能、施工技术和监测维护体系的全面改进。在材料性能方面，当前防水材料的抗老化性和环境适应性仍有待提升。高分子材料如TPO（热塑性聚烯烃）和PVC（聚氯乙烯）虽然在实际应用中表现优异，但其耐久性在极端环境中仍可能受到影响。因此，研发具有更高抗拉强度、优异耐候性以及自修复功能的新型防水材料将成为未来的重要方向。例如，纳米复合材料的应用可显著提升防水层的抗裂能力和延展性，同时改善材料的耐化学腐蚀性能。施工技术的升级也是技术改进的核心环节。传统施工技术多依赖人工操作，精度和效率受限，易导致施工偏差和质量问题。引入智能化施工设备，如自动卷材铺设机和精确控制的喷涂设备，可实现防水层的均匀性与精准度。此外，基于机器人技术的智能检测系统能够在施工过程中实时监测施工质量，降低人为因素导致的缺陷风险。监测与维护体系的完善对于复合防水技术的长效性至关重要。当前多数工程采用被动式监测手段，往往在渗漏问题发生后才进行补救，造成不必要的经济和时间损失。改进方向应包括在防水层中嵌入传感器网络，实现实时监测和早期预警功能。例如，通过物联网技术联动传感器与监控中心，可对地下结构的变形、湿度和压力变化进行实时记录，及时发现潜在风险并采取针对性措施。这些改进方向的探索和实践，将进一步增强复合防水技术的适应性、可靠性和经济性，为地下防水工程的高质量发展提供强有力的技术支撑。

（二）政策与标准化的推动

复合防水技术的发展离不开政策支持与标准化的推动。当前，虽然国内外防水工程技术已有一定的规范，但针对复合防水技术的具体标准尚不完善，技术应用的统一性和规范性亟需加强。首先，在材料性能标准方面，需要制定更为详细和严格的指标，如防水材料的抗拉强度、延展性、耐老化性能等，确保材料在不同环境中的适用性和长期稳定性。其次，在施工工艺标准化方面，现有技术规范对复合防水工艺的细节要求尚不充分，例如防水层搭接宽度、焊接温度和检测方法等，缺乏明确的指导。制定细化的施工流程标准，有助于提高施工质量的一致性和可靠性。同时，应建立涵盖材料生产、施工操作、工程验收和后期维护的全流程质量管理体系，将质量控制贯穿工程建设的每一环节。此外，政策层面可通过税收优惠、技术补贴等方式，鼓励企业研发与应用环保型、高性能复合防水材料，并推动新技术的试点与推广。对于涉及地下工程的重点建设项目，应明确要求使用复合防水技术，并将其纳入工程设计和验收的强制性标准[5]。国际合作也是推动标准化的重要途径，通过引入和借鉴国际先进的技术规范，结合国内实际情况优化提升，可加速国内复合防水技术标准与国际接轨。

（三）复合防水技术的未来发展趋势

未来，数字化与绿色化将成为复合防水技术发展的两大趋势。数字化方面，通过引入BIM技术，实现防水工程的全生命周期管理，包括施工模拟、质量检测与维护优化。绿色化方面，开发可降解或可循环利用的防水材料，如生物基涂料，将推动防水技术向环保方向迈进。与此同时，复合防水技术与其他工程领域的融合，如在智慧城市建设中的智能地下工程应用，也将不断拓宽其发展空间。

总结：复合防水技术在地下防水工程中以其卓越的综合性能和广泛的适用性，成为解决复杂地下环境渗漏问题的有效手段。通过刚柔结合、材料叠加和结构协同的方式，复合防水技术显著提升了工程的防水效果和耐久性。在具体实践中，通过优化施工工艺、严格控制关键节点的处理以及合理选择防水材料，复合防水技术有效克服了传统方法的局限性。然而，实践中依然存在施工难度高、材料老化等问题，需要在施工流程和技术细节上进一步加强管控。总体而言，复合防水技术已在多个地下工程领域展示了良好的应用效果，为保障工程安全和延长使用寿命发挥了重要作用。

参考文献

[1]项远军，彭真.防水技术措施在地下工程中的应用[C]//中国市政工程中南设计研究总院有限公司;，2023.070327.

[2]罗翰林.新型防水材料在地下工程施工中的应用研究[J].工程与建设，2024，38（04）：904-905+913.

[3]林白山.城市地铁装配式车站复合防水施工技术研究[J].智能城市，2020.06.088.

[4]宋磊.浅谈地下防水工程施工质量控制[J].工程质量，2022，40（06）：86-89.

[5]胡然，黄中峰，刘正欣.高分子防水卷材在隧道及地下工程中的应用探讨[J].中国住宅设施，2021，（10）：27-28.