某工程勘察報告中關于地下水資料的問題分析

周凱，靳喜偉

（中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司,南京 211102）

某工程勘察報告中關于地下水資料的問題分析

周凱，靳喜偉

（中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司,南京 211102）

某工程在勘察設計過程中，采用勘察工程結束后統一量測地下水位，由于在勘察深度范圍內主要有上部的孔隙潛水和下部的承壓水，在鉆探過程中已將隔水層鉆穿，兩層地下水混合一體，最終量測得的地下水水位應為場地的混合水位。采用混合水位將會對設計人員造成誤導，特別是當有深度較大的地下建構筑物時，在突涌穩定性驗算時，利用混合水位容易引起驗算失真，有可能造成實際中可能不會突涌的卻采用了大量防突涌措施，使工程成本增加。

地下水資料；混合水位；突涌

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.06.018

1 工程簡介

某工程位于江蘇省某市。該工程巖土工程勘測報告中對相關地基土與地下水簡述如下：20m深度范圍內地基土主要有層1素填土、層2硬塑的粉質黏土、層3軟塑～可塑的粉質黏土夾粉土、層4-1稍密～中密的粉土、層4-3密實的粉土夾粉砂、層5軟塑～可塑的粉質黏土夾粉土。場區典型工程地質剖面見圖1。地下水類型可分為上部的孔隙潛水及中、下部的承壓水?？紫稘撍饕x存于上部的素填土及黏性土中，承壓水主要賦存于中上部的粉質黏土夾粉土中的粉土夾層、粉土、粉土夾粉質黏土及粉土夾粉砂，對工程建設有影響的主要是孔隙潛水，地下水位量測采用勘察工程結束后統一量測地下水位。

地下水穩定水位相關論述為：“勘測期間部分時段由于連續陰雨，導致部分地段積水，因此，所測得的地下水水位埋深一般偏淺。地下水（孔隙潛水）穩定水位埋深一般為0.45～1.50m，高程一般為2.06～4.11m，根據調查訪問，廠址區常年孔隙潛水穩定水位的變化幅度一般在0.50～1.00m，近3～5a及歷史最高地下水水位埋深為0.50m。承壓水水位埋藏一般較深（逸3.00m）”。

圖1 場區典型工程地質剖面

2 圖件及報告論述中的問題

1）工程地質剖面圖中，提供的地下水（孔隙潛水）穩定水位皆位于層2硬塑的粉質黏土中，不符合實際情況，理論上也不符。層2屬于相對隔水層，賦存于層1素填土中的孔隙潛水應以層2頂面為界，皆位于層1當中。同時，未提供下部承壓水的穩定水位等相關信息，對深基坑坑底土體的突涌穩定性驗算等造成不便。

2）對工程有影響的主要為孔隙潛水。言下之意，下部承壓水對工程無影響或影響不大，對于一般基礎埋深較小的建構筑物在基坑開挖時，其影響不大。就本工程地基土分布及電廠建構筑物特點，從典型地質剖面上看，層1素填土厚度較小，賦存于層1中的孔隙潛水水量有限，在基坑開挖時，涌水量不會很大，對工程影響有限。而下部承壓水，一般基礎埋深較小的建構筑物在基坑開挖時，由于其埋藏相對較深，對工程影響可能不大。但對于開挖深度較大的地段，如循環水泵房，基礎埋深約-7.0m，下部承壓水將對其造成很大影響。

3）水位量測僅采用勘察工程結束后統一量測地下水位。這種測量方法不滿足規范要求，在《巖土工程勘察規范》第7.2.2條第3款有關規定，對工程有影響的多層含水層的水位量測，應采取止水措施，將被測量含水層與其他含水層隔開[1]。因此，就該工程而言，應分層量測上部孔隙潛水和下部承壓水的水位。

4）地下水（孔隙潛水）穩定水位埋深一般0.45～1.50m。根據場地地基土分布及量測方法判定，該穩定水位非孔隙潛水水位，由于在鉆孔中量測，鉆孔在施工過程中，已將層2揭穿，上部孔隙潛水與下部承壓水混為一體，因此，該量測的水位應為混合水位，而非孔隙潛水水位。

5）承壓水水位埋藏一般較深（逸3.00m）。由于具體量測數據，如此表述，相對比較草率，在基坑滲透穩定性驗算，特別突涌穩定性驗算時，承壓水頭高度的不明確，使得設計人員無法得出正確結果，從而采取必要的設計方法。

該報告提供的地下水資料存在如上的問題，關鍵數據的缺失，將對設計造成一定的難度，特別在基坑設計時，對地下水控制是重中之重，就該工程而言，地下水對深基坑的影響很大，在此，鑒于場地內分布承壓水和擬建建構筑物中有深基坑，可以進行地下水對深基坑的突涌穩定性的判斷。

3 引用報告中穩定水位的影響

本工程場地設計標高為4.55m，循環水泵房基礎埋深7.0m，循環水泵房基坑標高為2.45m，以典型地質剖面1S58勘探孔的地層做為代表性地層，報告中該鉆孔的地下水位為2.66m，由于報告未明確此處的承壓水水位標高，因此，設計人員可能會誤認為該地下水位就為承壓水位，在未用截水帷幕隔斷其基坑內外的水利聯系時，進行坑底土體的穩定性驗算，突涌穩定性驗算示意圖見圖2。根據《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-2012）附錄C.0.1進行驗算[2]。承壓水作用下的坑底突涌穩定性應符合如下公式：

圖2 突涌穩定性驗算示意圖

式中,Kh為突涌穩定安全系數,逸1.1；D為承壓水含水層頂面至坑底的土層厚度，m；γ為承壓水含水層頂面至坑底土層的天然重度，kN/m3；hw為承壓水含水層頂面的壓力水頭高度，m；γw為水的重度,kN/m3。

根據該勘察報告，層3的重力密度γw為19.0kN/m3，D為1.44m，hw為6.55m，γw為10.0kN/m3，上述公式計算結果，Kh=0. 42，遠小于安全系數1.1。因此，如果根據報告中給定的混合水位進行驗算，循環水泵房基坑在開挖過程中，就必須采取通過截水、降壓井降低承壓水頭或對坑底土體進行加固處理，防止出現突涌的風險。

由于報告中未明確承壓水的水位，籠統的交代承壓水埋深大于3.0m，使得設計時無依據可言。通過進一步驗算，以1S58勘探孔地層及地下水位為代表，臨界承壓水頭在標高約-1.40m，從現地表起計，臨界承壓水埋深5.51m，即如果承壓水頭埋深小于5.51m，必須考慮坑底的突涌，進而采用必須的抗突涌措施，使得工程費用增加；如果承壓水埋深大于5.51m，將不需考慮坑底土體的突涌現象。

因為承壓水埋深的不確定，類似這種情況，從工程實際出發，往往只能根據最不利原則，即采用勘察報告中提供的水位，正如該工程實際情況，就采取必要的抗突涌措施，造成了不必要的浪費，使工程造價增加。

4 建議

地下水的勘察對于巖土工程勘察來說是至關重要的一環，國家、行業、地方相關的巖土工程勘察規范規程都對地下水的勘察做了具體的規定。因此，在外業勘察、內業整資時都應該對地下水問題加以重視。

1）外業勘測地下水位測量時，不能求方便，簡單的在外業結束時統一量測鉆孔中的地下水位，應根據場地下部地基土的特點采用不同的量測手段和方法。就本工程而言，上部孔隙潛水可以通過場地內挖探坑或探井進行量測；下部承壓水量測時應對上部孔隙潛水采取隔水止水措施，干鉆至含承壓水含水層或濕鉆后抽干鉆孔內現存水，按規范要求的間隔時間后進行量測。

2）熟悉勘察場地的地下水類型，加強與設計人員的溝通，了解設計構思，特別需要了解是否存在深基坑的情況，從而正確判定含水層是否對工程有影響。

3）內業整資過程中，加強對地下水對工程影響的理解，文字表達不可模糊籠統，對工程有影響的各類地下水的相關信息都應該做到真實準確，滿足規程規范要求，滿足設計要求。

【1】GB 50021—2001巖土工程勘察規范[S].

【2】JGJ120—2012建筑基坑支護技術規程[S].

Analysis of Groundwater Data in a Project Investigation Report

ZHOUKai,JINXi-wei
（JiangsuPowerDesignInstituteCo.Ltd.,of China Energy Engineering Group，Nanjing 211102，China）

A project in the survey and design process,the investigation after the end of the project unified volume measurement of undergroundwaterlevel,duetothepressurewithintherangeofthedepthofinvestigationmainlyintheupperpartoftheporephreaticwater andthelowerpartofthewater,intheprocessofdrillinghasaquifugedrillwear,twolayersofgroundwateraremixedtogether,thefinalvolume measurement of groundwater water level should be as the site of the mixing water level.The mixed water will be misleading to the design personnel,especiallywhenthedepthoflargeundergroundstructures,inthesuddensurgestabilitychecking,usingmixedwatereasilyleadto checking distortion may cause actual may not pouring has adopted the large number of anti inrushing measures,increase the cost of engineering.

groundwaterdata;mixedwaterlevel;watergushing

TU46+3;P641

A

1007-9467（2016）06-0078-03

2005-28-29

周凱（1980～），男，陜西三原人，工程師，從事巖土工程勘察與設計研究，（電子信箱）35061511@qq.com。