浅谈勘察工作中抗浮设防水位的合理确定
2019-01-02肖亚鸣
肖亚鸣
(中国建筑材料工业地质勘查中心湖南总队,湖南 株洲 412000)
1 引言
现代建筑大多设有地下室,JGJ/T 72-2017《高层建筑岩土工程勘察标准》分析提出合理的抗浮设防水位建议是地下室抗浮评价的基本内容。但勘察单位一般很难按规范要求提供经济合理的抗浮设防水位,一是勘察施工工期短,很难满足水文年度观测的要求;二是长期、系统的区域水文资料缺乏。这使得勘察单位一般都以“设计室外地坪”或者“场地整平标高”为设计抗浮设防水位,结构设计人员也按此设计,取值过高,容易造成浪费,但如果不按此取值,过低又会造成地下室底板开裂渗水,给甲方带来损失。
2 抗浮设防水位
抗浮设防水位是为满足地下结构抗浮设防安全及抗浮设计技术经济合理的需要,根据场地水文地质条件、地下水长期观测资料和地区经验预测地下结构在施工期间和使用年限内可能遇到的地下水最高水位,用于设计按静水压力计算作用于地下结构基底的最大浮力。
抗浮设防水位的确定应符合下列规定。
(1) 抗浮设防水位宜取地下室自施工期到使用寿命结束期间可能遇到的最高水位,应以场地所在区域的水文资料为基础,并按当地经验修正后确定。
(2) 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。
(3) 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。
(4) 对于场地环境低洼具备汇水聚集条件的地区,应根据特大暴雨期间可能形成街道被淹的情况确定。在地下水位较高、地基土处于饱和状态的地区,抗浮设防水位可取室外地坪标高。
3 实例
株洲市湘渌区某小区地上建筑为9栋商住楼,最高31层,底部大范围设置2~3层地下室。场地内水文地质条件简单,场地各岩土层中素填土、耕土中含少量上层滞水,含淤泥质粉质粘土含孔隙性潜水,粉质粘土层为相对隔水层含水量低,强风化和中风化泥质粉砂岩含少量孔隙水。勘察期间场地原水塘、淤泥塘及地势较低处初见水位49.50~51.20m,施工完成后各孔静止水位49.60~53.33m。场地南高北低,东高西低,小区规划道路最高64.00m,最低54.90m,地下室底板标高50.70~54.10m,基本在粉质粘土上,该场地所测静止水位主要为填土、耕土中的上层滞水,含淤泥粉质粘土中孔隙性潜水以及施工回转用水未完全消散所形成的混合水位。确定抗浮设防水位时主要考虑暴雨季节雨水汇集下渗在基坑中形成“脚盆效应”,但场地周边地势总的来说较平坦,地面设施完备,且根据株洲地区经验,排水管网、设施一般在地下-1.0~1.5m范围内,故基本可以确定抗浮设防水位可按周边地面标高-1.5m设防。但地下室规模较大,只按一个抗浮水位设防不太合理,故我公司最后把地下室按周边道路标高变化及地下室结构特点划分为三个区,分区提供抗浮设防水位,获得了甲方和设计院的好评。小区建设竣工至今已有5年,地下室使用状况良好。
株洲市芦淞区某安置小区建筑为8栋高6层的住宅楼,其中4栋住宅楼底部设置地下室,场地内设计地坪标高为61.40m,地下室底板标高为55.50m,位于场地整平堆填的填土中,场地南侧高红线外为丘陵山地、北侧低红线外为农田。勘察期间场地标高2.31~55.95m,场地水位地质条件中等,地下水活动一般,场地均为原农田地改造鱼塘,各大小鱼塘分布整个场地,因施工需要,鱼塘储水已基本排出。红线范围外邻近场地西侧有一条2~3m宽的沟溪,水面标高约为52.00m,是场地地下水主要的补给来源。在组成场地的各岩土层中,耕植土含较多上层滞水、粉质粘土含少量的孔隙水,为相对隔水层;粘性土(花岗岩残积土)、全风化和强风化花岗岩含孔隙水,为中弱含水层;中风化花岗岩含少量基岩裂隙水。勘察期间各钻孔初见水位埋深约3.0m,稳定水位与孔口持平,约54.00m,为长期水文地质条件形成的结果。原勘察单位提供的抗浮设防水位为57.00m。
建筑施工完成不久后即发现地下室底板地面层出现细微开裂,1个月后地面层裂缝明显增多增宽,地下室地面有少量积水,后甲方委托我公司做专项的水文地质勘察,经过观测发现雨季地下室附近水位最高达到57.93m,超过原抗浮设防水位57.00m。经计算发现地下室处整体抗浮和局部抗浮均不能满足要求。经我公司详细勘查,发现原沟溪被改造为排水涵道,涵道为钢筋砼结构,高3.35m,顶标高为55.00m,该涵道贯穿场地西北侧,堵塞了填土中的泄水通道,导致地下室区域水位高于抗浮设防水位。
4 结论与建议
抗浮设防水位的确定要考虑的因素很多,勘察单位应依据勘察期间的场地条件和设计条件来确定,根据以上实例,提出几点建议。
(1) 抗浮设防水位的确定应因地制宜,充分的考虑场地的水文地质条件和设计条件,对于大规模地下室应根据周边的场地条件和设计条件分区提供抗浮设防水位。
(2) 应在勘察报告中说明抗浮设防水位等成果资料的适用条件,当条件发生变化时应及时重新评估勘察报告的适用性或者进行专项论证。
(3) 当按照设计场地后期会发生大规模变化的应进行专项水文地质勘察,确保抗浮设防水位的合理和经济。