貴陽市某科技產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目抗浮設(shè)防水位的確定

張 霖，程 宇

0 引言

隨著城市地下空間的不斷開發(fā)利用，地下車庫、地下商場(chǎng)、地下交通等地下結(jié)構(gòu)物越來越多，抗浮失效事故時(shí)有發(fā)生。除了基坑未及時(shí)回填、填土夯實(shí)度不夠、降水措施過早停止之外，抗浮設(shè)防水位取值不合理也是導(dǎo)致事故發(fā)生的重要原因之一。抗浮設(shè)防水位取值過高將導(dǎo)致工程造價(jià)增加、施工難度增大、工期增長；而抗浮設(shè)防水位取值過低會(huì)引起地下結(jié)構(gòu)上浮、開裂甚至破壞等事故。因此，如何確定抗浮設(shè)防水位尤其重要。

1 抗浮設(shè)防水位的規(guī)范

抗浮設(shè)防水位是為了保證建筑物地下結(jié)構(gòu)在施工和使用期間的抗浮設(shè)防安全，根據(jù)區(qū)域地下水水位、工程邊界條件等因素綜合確定的經(jīng)濟(jì)合理的場(chǎng)地地下水設(shè)計(jì)水位。一方面，抗浮設(shè)防水位的取值既要保證抗浮設(shè)防安全，不引起抗浮失效事故，又要滿足經(jīng)濟(jì)合理的要求，以控制建造成本；另一方面，抗浮設(shè)防水位的確定需要考慮施工期間和使用期間兩種不同工況下的最不利條件。

《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021-2001）（2009年版）的4.1.13條[1]規(guī)定：“詳細(xì)勘察應(yīng)論證地下水在施工期間對(duì)工程和環(huán)境的影響。對(duì)情況復(fù)雜的重要工程，需論證使用期間水位變化和需提出抗浮設(shè)防水位時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專門研究。”

《高層建筑巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T 72-2017）的8.6.2條[2]規(guī)定“抗浮設(shè)防水位的綜合確定宜符合下列規(guī)定：

（1）抗浮設(shè)防水位宜取地下室自施工期間到全使用壽命期間可能遇到的最高水位。該水位應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地所在地貌單元、地層結(jié)構(gòu)、地下水類型、各層地下水水位及其變化幅度和地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件等因素綜合確定；當(dāng)有地下水長期水位觀測(cè)資料時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)最高水位以及地下室使用期間的水位變化，并按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)修正后確定；

（2）施工期間的抗浮設(shè)防水位可按勘察時(shí)實(shí)測(cè)的場(chǎng)地最高水位，并根據(jù)季節(jié)變化導(dǎo)致地下水位可能升高的因素，以及結(jié)構(gòu)自重和上覆土重尚未施加時(shí)，浮力對(duì)地下結(jié)構(gòu)的不利影響等因素綜合確定；

（3）場(chǎng)地具多種類型地下水，各類地下水雖然具有各自的獨(dú)立水位，但若相對(duì)隔水層已屬飽和狀態(tài)、各類地下水有水力聯(lián)系時(shí)，宜按各層水的混合最高水位確定；

（4）當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)鄰近江、湖、河、海等大型地表水體，且與本場(chǎng)地地下水有水力聯(lián)系時(shí)，可按地表水體百年一遇高水位及其波浪雍高，結(jié)合地下排水管網(wǎng)等情況，并根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)綜合確定抗浮設(shè)防水位；

（5）對(duì)于城市中的低洼地區(qū)，應(yīng)根據(jù)特大暴雨期間可能形成街道被淹的情況確定，對(duì)南方地下水位較高、地基土處于飽和狀態(tài)的地區(qū)，抗浮設(shè)防水位可取室外地坪高程。”

《貴州省建筑巖土工程技術(shù)規(guī)范》（DBJ52/T046-2018）的10.5.3條[3]規(guī)定“抗浮設(shè)防水位應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）有長期觀測(cè)孔水位資料，應(yīng)以最高歷史水位作為抗浮設(shè)防水位；

（2）無初勘長期觀測(cè)孔水位資料，應(yīng)根據(jù)勘察期間最高穩(wěn)定水位，結(jié)合場(chǎng)地地形地貌、巖溶發(fā)育情況、地下水補(bǔ)徑排條件、人類工程活動(dòng)綜合確定，可參照附錄E；

（3）當(dāng)勘察場(chǎng)地附近存在水庫、河流、溪溝、濕地等地表水體，必須查明場(chǎng)地地下水與地表水的水力聯(lián)系，若存在水力聯(lián)系，豐水期應(yīng)以地表水洪水位作為抗浮設(shè)防水位；若無水力聯(lián)系，應(yīng)執(zhí)行本節(jié)第1條或2條。”

2 抗浮設(shè)防水位的確定

在確定抗浮設(shè)防水位時(shí)，除了按照現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定之外，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）抗浮設(shè)防水位的影響因素要分析全面，不能簡單地將勘察期間的最高穩(wěn)定水位作為抗浮設(shè)防水位[4]；

（2）歷史最高水位只代表過去，不代表將來，提出抗浮設(shè)防水位時(shí)要考慮地下水的動(dòng)態(tài)發(fā)展規(guī)律[5]；

（3）臨近江河等地表水體的場(chǎng)地，不能按一般場(chǎng)地確定抗浮設(shè)防水位，要考慮地表水與地下水的水力聯(lián)系[6]；

（4）即使在地質(zhì)勘察、基坑開挖和驗(yàn)槽時(shí)均未發(fā)現(xiàn)地下水，也應(yīng)考慮大氣降水、場(chǎng)地排水條件等，提出抗浮設(shè)防水位[7]；

（5）對(duì)于存在多個(gè)含水層的場(chǎng)地，要弄清楚各含水層的補(bǔ)給、徑流、排泄關(guān)系，以及相互之間的影響，并考慮建筑物基底位置，再提出抗浮設(shè)防水位[8]；

（6）對(duì)于斜坡場(chǎng)地，抗浮設(shè)防水位不應(yīng)按一個(gè)最高水位取值，應(yīng)取一組呈坡度漸變的抗浮設(shè)防水位值[9]；

（7）不能唯業(yè)主要求是從，隨意更改抗浮設(shè)防水位[10]；

（8）抗浮設(shè)防水位最高為建筑設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高[11]。

3 工程實(shí)例

3.1 工程概況

貴陽市某科技產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目位于觀山湖區(qū)觀山東路與長嶺南路交匯處，總用地面積465200.005 m2，總建筑面積1422452.15 m2。擬建9棟高層住宅樓，地面以上層數(shù)為22～33層，均設(shè)有2層地下室，框剪結(jié)構(gòu)，采用獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)。建筑設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高為1259.10 m，場(chǎng)地南側(cè)室外道路最低標(biāo)高為1256.80 m，場(chǎng)地北側(cè)室外道路標(biāo)高為1258.00～1262.35 m。

3.2 工程地質(zhì)條件

場(chǎng)地為緩坡丘陵地貌，原始地面向南東傾斜，坡度角約為5°，場(chǎng)地自然地貌高程為1256.13～1263.37 m。場(chǎng)地覆蓋土層為雜填土、紅粘土，下伏基巖為泥質(zhì)白云巖。詳情如下：（1）雜填土厚0～4.5 m，新近回填，場(chǎng)地均有分布,最大厚度達(dá)17.80 m；（2）紅粘土位于雜填土層之下或出露地表，場(chǎng)地大部分地段均有分布；（3）基巖巖性為三疊系中統(tǒng)松子坎組薄至中厚層泥質(zhì)白云巖，基巖面起伏較大，大部分地段出露地表，巖質(zhì)較軟，偶見針狀小溶孔發(fā)育，局部地段為砂狀、碎塊狀，以中風(fēng)化為主，局部孔位見強(qiáng)風(fēng)化層，厚度一般為1.2～14.5 m，個(gè)別厚度較大，最大厚度達(dá)16.5 m。

3.3 水文地質(zhì)條件

場(chǎng)地地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖巖溶裂隙水。

（1）第四系松散巖類孔隙水：埋藏于上部覆蓋層中，覆蓋層中的松散巖類孔隙水不均勻，受季節(jié)及降水量影響大，水量變化大，且無統(tǒng)一水位，為局部分布的上層滯水，水量及水位季節(jié)性變化大。

（2）碳酸鹽巖巖溶裂隙水：賦存于三疊系中統(tǒng)松子坎組泥質(zhì)白云巖的巖溶裂隙中，富水等級(jí)為中等。泥質(zhì)白云巖中的巖溶孔隙為地下水賦存、轉(zhuǎn)移提供了條件，局部地段巖溶洞隙較發(fā)育，水量相對(duì)較大，水量及水位受季節(jié)及巖溶發(fā)育程度影響較大。地下水主要受大氣降水補(bǔ)給，大氣降水量直接影響地下水水位。

場(chǎng)地西側(cè)緊鄰小灣河，基坑距離小灣河最近約60 m，勘察期間小灣河水位標(biāo)高為1247.00 m，洪水季節(jié)水位約1250.50 m。

3.4 抗浮設(shè)防水位的確定

在確定該場(chǎng)地的抗浮設(shè)防水位時(shí)，嚴(yán)格按照現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行，主要考慮了以下幾點(diǎn)：

（1）建筑設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高為1259.10 m，為了減少工程造價(jià)，滿足經(jīng)濟(jì)合理的要求，并未將1259.10 m作為抗浮設(shè)防水位；

（2）該場(chǎng)地?zé)o長期觀測(cè)孔水位資料，因此無法獲得歷史最高水位；

（3）勘察期間測(cè)得該場(chǎng)地的穩(wěn)定水位標(biāo)高在1253.85～1260.86 m之間，因此，勘察期間的最高穩(wěn)定水位為1260.86 m，但并沒有將其直接作為抗浮設(shè)防水位，而是進(jìn)一步考慮了其他方面的影響；

（4）該場(chǎng)地西側(cè)緊鄰小灣河，勘察期間小灣河水位標(biāo)高為1247.00 m，洪水季節(jié)水位約為1250.50 m。而勘察期間測(cè)得該場(chǎng)地的穩(wěn)定水位標(biāo)高在1253.85～1260.86 m之間，高于小灣河水位標(biāo)高，可見，靠小灣河一側(cè)地下水總體上向小灣河補(bǔ)給。因此，不能將小灣河的洪水位作為抗浮設(shè)防水位；

（5）該場(chǎng)地為緩坡丘陵地貌，原始地面向南東傾斜，坡度角約為5°，場(chǎng)地自然地貌高程為1256.13～1263.37 m。該場(chǎng)地地下水主要受大氣降水補(bǔ)給，水位隨季節(jié)變化較大。場(chǎng)地南側(cè)室外道路最低標(biāo)高為1256.80 m，場(chǎng)地北側(cè)室外道路標(biāo)高為1258.00～1262.35 m，可在場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置排水盲溝、排水明溝和集水井等，使過多的地下水通過南側(cè)道路排水設(shè)施排出。

綜上所述，在做好排水措施的前提下，建議將抗浮設(shè)防水位定為1256.80 m（場(chǎng)地南側(cè)室外道路最低標(biāo)高）。若場(chǎng)地室外道路標(biāo)高發(fā)生變化，抗浮水位高度也應(yīng)做相應(yīng)的修正。

4 結(jié)語

在確定抗浮設(shè)防水位時(shí)，要考慮場(chǎng)地工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件等因素的綜合影響，不能簡單地將勘察期間的最高穩(wěn)定水位或長期觀測(cè)孔的歷史最高水位作為抗浮設(shè)防水位。

[1]中華人民共和國建設(shè)部.GB50021-2001（2009年版）巖土工程勘察規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ/T 72-2017高層建筑巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2017.

[3]貴州省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳.DBJ52/T046-2018貴州省建筑巖土工程技術(shù)規(guī)范[S].貴陽,2018.

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