贵阳市某科技产业园项目抗浮设防水位的确定

2018-03-27张霖，程宇

陕西水利 2018年3期

张霖，程宇

0 引言

随着城市地下空间的不断开发利用，地下车库、地下商场、地下交通等地下结构物越来越多，抗浮失效事故时有发生。除了基坑未及时回填、填土夯实度不够、降水措施过早停止之外，抗浮设防水位取值不合理也是导致事故发生的重要原因之一。抗浮设防水位取值过高将导致工程造价增加、施工难度增大、工期增长；而抗浮设防水位取值过低会引起地下结构上浮、开裂甚至破坏等事故。因此，如何确定抗浮设防水位尤其重要。

1 抗浮设防水位的规范

抗浮设防水位是为了保证建筑物地下结构在施工和使用期间的抗浮设防安全，根据区域地下水水位、工程边界条件等因素综合确定的经济合理的场地地下水设计水位。一方面，抗浮设防水位的取值既要保证抗浮设防安全，不引起抗浮失效事故，又要满足经济合理的要求，以控制建造成本；另一方面，抗浮设防水位的确定需要考虑施工期间和使用期间两种不同工况下的最不利条件。

《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009年版）的4.1.13条[1]规定：“详细勘察应论证地下水在施工期间对工程和环境的影响。对情况复杂的重要工程，需论证使用期间水位变化和需提出抗浮设防水位时，应进行专门研究。”

《高层建筑岩土工程勘察标准》（JGJ/T 72-2017）的8.6.2条[2]规定“抗浮设防水位的综合确定宜符合下列规定：

（1）抗浮设防水位宜取地下室自施工期间到全使用寿命期间可能遇到的最高水位。该水位应根据场地所在地貌单元、地层结构、地下水类型、各层地下水水位及其变化幅度和地下水补给、径流、排泄条件等因素综合确定；当有地下水长期水位观测资料时，应根据实测最高水位以及地下室使用期间的水位变化，并按当地经验修正后确定；

（2）施工期间的抗浮设防水位可按勘察时实测的场地最高水位，并根据季节变化导致地下水位可能升高的因素，以及结构自重和上覆土重尚未施加时，浮力对地下结构的不利影响等因素综合确定；

（3）场地具多种类型地下水，各类地下水虽然具有各自的独立水位，但若相对隔水层已属饱和状态、各类地下水有水力联系时，宜按各层水的混合最高水位确定；

（4）当地下结构邻近江、湖、河、海等大型地表水体，且与本场地地下水有水力联系时，可按地表水体百年一遇高水位及其波浪雍高，结合地下排水管网等情况，并根据当地经验综合确定抗浮设防水位；

（5）对于城市中的低洼地区，应根据特大暴雨期间可能形成街道被淹的情况确定，对南方地下水位较高、地基土处于饱和状态的地区，抗浮设防水位可取室外地坪高程。”

《贵州省建筑岩土工程技术规范》（DBJ52/T046-2018）的10.5.3条[3]规定“抗浮设防水位应符合下列规定：

（1）有长期观测孔水位资料，应以最高历史水位作为抗浮设防水位；

（2）无初勘长期观测孔水位资料，应根据勘察期间最高稳定水位，结合场地地形地貌、岩溶发育情况、地下水补径排条件、人类工程活动综合确定，可参照附录E；

（3）当勘察场地附近存在水库、河流、溪沟、湿地等地表水体，必须查明场地地下水与地表水的水力联系，若存在水力联系，丰水期应以地表水洪水位作为抗浮设防水位；若无水力联系，应执行本节第1条或2条。”

2 抗浮设防水位的确定

在确定抗浮设防水位时，除了按照现行规范的规定之外，应注意以下几点：

（1）抗浮设防水位的影响因素要分析全面，不能简单地将勘察期间的最高稳定水位作为抗浮设防水位[4]；

（2）历史最高水位只代表过去，不代表将来，提出抗浮设防水位时要考虑地下水的动态发展规律[5]；

（3）临近江河等地表水体的场地，不能按一般场地确定抗浮设防水位，要考虑地表水与地下水的水力联系[6]；

（4）即使在地质勘察、基坑开挖和验槽时均未发现地下水，也应考虑大气降水、场地排水条件等，提出抗浮设防水位[7]；

（5）对于存在多个含水层的场地，要弄清楚各含水层的补给、径流、排泄关系，以及相互之间的影响，并考虑建筑物基底位置，再提出抗浮设防水位[8]；

（6）对于斜坡场地，抗浮设防水位不应按一个最高水位取值，应取一组呈坡度渐变的抗浮设防水位值[9]；

（7）不能唯业主要求是从，随意更改抗浮设防水位[10]；

（8）抗浮设防水位最高为建筑设计地坪标高[11]。

3 工程实例

3.1 工程概况

贵阳市某科技产业园项目位于观山湖区观山东路与长岭南路交汇处，总用地面积465200.005 m2，总建筑面积1422452.15 m2。拟建9栋高层住宅楼，地面以上层数为22～33层，均设有2层地下室，框剪结构，采用独立基础或桩基础。建筑设计地坪标高为1259.10 m，场地南侧室外道路最低标高为1256.80 m，场地北侧室外道路标高为1258.00～1262.35 m。

3.2 工程地质条件

场地为缓坡丘陵地貌，原始地面向南东倾斜，坡度角约为5°，场地自然地貌高程为1256.13～1263.37 m。场地覆盖土层为杂填土、红粘土，下伏基岩为泥质白云岩。详情如下：（1）杂填土厚0～4.5 m，新近回填，场地均有分布,最大厚度达17.80 m；（2）红粘土位于杂填土层之下或出露地表，场地大部分地段均有分布；（3）基岩岩性为三叠系中统松子坎组薄至中厚层泥质白云岩，基岩面起伏较大，大部分地段出露地表，岩质较软，偶见针状小溶孔发育，局部地段为砂状、碎块状，以中风化为主，局部孔位见强风化层，厚度一般为1.2～14.5 m，个别厚度较大，最大厚度达16.5 m。

3.3 水文地质条件

场地地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和碳酸盐岩岩溶裂隙水。

（1）第四系松散岩类孔隙水：埋藏于上部覆盖层中，覆盖层中的松散岩类孔隙水不均匀，受季节及降水量影响大，水量变化大，且无统一水位，为局部分布的上层滞水，水量及水位季节性变化大。

（2）碳酸盐岩岩溶裂隙水：赋存于三叠系中统松子坎组泥质白云岩的岩溶裂隙中，富水等级为中等。泥质白云岩中的岩溶孔隙为地下水赋存、转移提供了条件，局部地段岩溶洞隙较发育，水量相对较大，水量及水位受季节及岩溶发育程度影响较大。地下水主要受大气降水补给，大气降水量直接影响地下水水位。

场地西侧紧邻小湾河，基坑距离小湾河最近约60 m，勘察期间小湾河水位标高为1247.00 m，洪水季节水位约1250.50 m。

3.4 抗浮设防水位的确定

在确定该场地的抗浮设防水位时，严格按照现行规范的规定进行，主要考虑了以下几点：

（1）建筑设计地坪标高为1259.10 m，为了减少工程造价，满足经济合理的要求，并未将1259.10 m作为抗浮设防水位；

（2）该场地无长期观测孔水位资料，因此无法获得历史最高水位；

（3）勘察期间测得该场地的稳定水位标高在1253.85～1260.86 m之间，因此，勘察期间的最高稳定水位为1260.86 m，但并没有将其直接作为抗浮设防水位，而是进一步考虑了其他方面的影响；

（4）该场地西侧紧邻小湾河，勘察期间小湾河水位标高为1247.00 m，洪水季节水位约为1250.50 m。而勘察期间测得该场地的稳定水位标高在1253.85～1260.86 m之间，高于小湾河水位标高，可见，靠小湾河一侧地下水总体上向小湾河补给。因此，不能将小湾河的洪水位作为抗浮设防水位；

（5）该场地为缓坡丘陵地貌，原始地面向南东倾斜，坡度角约为5°，场地自然地貌高程为1256.13～1263.37 m。该场地地下水主要受大气降水补给，水位随季节变化较大。场地南侧室外道路最低标高为1256.80 m，场地北侧室外道路标高为1258.00～1262.35 m，可在场地内设置排水盲沟、排水明沟和集水井等，使过多的地下水通过南侧道路排水设施排出。

综上所述，在做好排水措施的前提下，建议将抗浮设防水位定为1256.80 m（场地南侧室外道路最低标高）。若场地室外道路标高发生变化，抗浮水位高度也应做相应的修正。