淺析抗浮設防水位的確定原則及途徑

【摘 要】結合抗浮設防水位的定義及相關規范規定，以具體工程為例，探討了場地抗浮設防水位如何確定，闡述了影響該場地地下水的因素，并對地下水位期和地下水位年變幅等參數進行了分析，從而得出了一些指導性結論。

【關鍵詞】抗浮設防水位；水位確定

抗浮設防水位是指基礎砌置深度內起主導作用的地下水層在建筑物運營期間的最高水位，是工程結構設計，尤其是純車庫或地下廣場式結構設計的一項重要參數，通常由勘察單位在詳勘報告里予以明確。但是在實際操作過程中，由于各勘察單位的工程經驗不一，同時受勘探資料的數量及準確定的影響，在相鄰場地上各單位提供的抗浮設防水位有時可能差別較大。而抗浮設防水位對工程的安全性、經濟性均會產生比較大的影響，所以我們在設計管理工作中應充分認識、理解抗浮設防水位的概念。下面以濟南某辦公樓工程抗浮設防水位的確定過程為例，闡述抗浮設防水位的確定原則及途徑。

一、抗浮設防水位確定的原則

（一）《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）第7.1.3條：

對高層建筑或重大工程，當水文地質條件對地基評價、基礎抗浮和工程降水有重大影響時，宜進行專門的水文地質勘察。

（二）《高層建筑巖土工程勘察規程》（JGJ72-2004）第8.6.2條規定：

1、當有長期水位觀測資料時，場地抗浮設防水位可采用實測最高水位；無長期觀測資料或資料缺乏時，抗勘察期間實測最高穩定水位，結合場地地形地貌、地下水補給、排泄條件等因素綜合確定。

2、場地有承壓且與潛水有水力聯系時，應實測地下水水位并考慮其對抗浮設防水位的影響。

（三）《全國民用建筑工程設計技術措施（地基與基礎）》（2009年版）第7.1.4條規定：抗浮設防水位參照如下情況綜合考慮：

1、設計基準期內抗浮設防水位應根據長期水文觀測資料確定；

2、無長期水文觀測資料時，可采用豐水期最高穩定水位（不含上層滯水），或按勘察期間實測最高水位結合地形地貌、地下水補給、排泄條件等因素綜合確定；

3、場地有承壓水且與潛水聯系時，應實測承壓水位并考慮其對抗浮設防水位的影響；

4、在填海造陸區，宜取海水最高潮水位；

5、在大面積填土面高于原有地面時，應按填土完成后的地下水位變化考慮；

6、對一、二級階地，可按勘察期間實測平均水位增加1～3米；對臺地可按勘察期間實測平均水位增加2～4米；雨季勘察時取最小值，旱季勘察時取最大值。

二、濟南某大廈抗浮設防水位的確定途徑

該工程詳勘報告中明確本工程的抗浮設防水位為44.5米，項目設計單位按此水位進行結構計算，計算的結果是純車庫部分自重不足以抵消地下水浮力，需要設置抗浮抗浮錨桿或采用高密度砼配重。需要增加費用約300萬元，增加工期約20天。為節約投資及工期，工作人員考慮降低抗浮設計水位的可能性和途徑。

經對詳勘報告進行詳細分析，并對周邊工程的抗浮設計水位進行調研，發現存在如下問題：

（一）詳勘報告中所描述的第四系孔隙潛水徑流趨勢與周邊區域內地下水流場徑流趨勢不符。周邊區域內徑流方向為自東南至西北方向，但場地內水位的最高點在西北側，地點在東南方向，徑流方向呈現自西北至東南方向趨勢。

（二）場地東側緊鄰的某辦公大廈，經調研其勘察報告，場地內未見空隙潛水水位。

（三）經調查周邊環境，發現在場地西北緊鄰場地紅線處，有兩顆支護樁在灌注過程中出現異常水量增大的情況。

綜合以上情況分析，疑似西北側勘察孔的水位偏高是受暖氣溝內積水影響，若此影響消除，則可適當降低抗浮設防水位。

出現問題后，經與勘查單位多次溝通，建議其可否結合現場實際情況調整抗浮設計水位數值。勘查單位答復數值不能修改，遂與業主方進行溝通確定，委托另一家勘查設計單位組織實施專項水文地質勘察。此勘查單位經過充分調查取證，最終形成項目水文地質調查與抗浮設防水位咨詢報告，報告中查閱了1962年開始記錄的歷年降雨量、蒸發量、場地周邊300米范圍內13個項目的工程地質勘察報告、場地周邊不同版本1：500地形圖，在此基礎上，對西北側積水對抗浮水位的影響進行了詳細論證。得出以下結論：

（一）場地內含水層為：第四系孔隙含水層、風化閃長巖裂隙含水層、石灰巖裂隙巖溶含水層。第四系孔隙水補給風化閃長巖隙裂誰，且水利聯系密切，石灰巖裂隙巖溶壓水多年水頭低于本工程基地設計標高，本場地抗浮設防水位標高可不考慮風化閃長巖裂隙水、石灰巖裂隙巖溶承壓水的影響。

（二）場地內第四系孔隙水為潛水類型，主要賦存于場地上部粘性土和其下部碎石層、礫巖層內。其地層的滲透性較弱，富水性差；上游徑流補給區短，地下水位季節性變化幅度大。

（三）場地內地下水補給主要為大氣降水補給，同時受場地北側暗埋暖氣管溝與污水管道滲漏補給影響，導致場地地下水位北高南低，與區域地下水流場逕流趨勢存在異常。

（四）場地地下水主要以大氣蒸發與補給風化閃長巖裂隙含水層形式排泄。

（五）巖土工程勘察期間實測場地最高穩定水位42.49米，基坑降水前期地下水位監測實測2012年豐水期最高水位43米。

（六）結合場地區域地形地貌特征、場地內第四系孔隙潛水補給、排泄特點及各工程項目實測最高穩定水位、及場地內勘察時期實測最高穩定水位、水位監測階段豐水期最高水位綜合考慮，建議建筑場地內地下水抗浮設防水位為43.5米。

在完成項目水文地質調查與抗浮設防水位咨詢報告后，工作人員又審查并組織相關專家論證會，專家對咨詢報告的相關內容及結論予以認可，并出具了書面專家論證意見，后將咨詢報告及專家意見轉設計單位，按照新的抗浮設計水位進行結構設計。

三、結論與建議

抗浮設計水位的確定至今尚無明確規范要求，勘察單位在提供數據時隨意性較大，而抗浮設防水位對工程的安全及經濟會產生較大影響，所以，在具體的工程管理過程中，可從先從以下三個方面進行分析：一是當有長期水位觀測資料時，抗浮設防水位可根據該層地下水實測最高水位和建筑物運營期間地下水的變化來確定；無長期觀測資料或資料缺乏時，按勘察期間實測最高穩定水位并結合地形地貌、地下水補給、排泄條件等因素綜合確定；在南方濱海和濱江地區，抗浮設防水位可取室外地坪標高；二是場地有承壓水且與潛水有水力聯系時，應實測承壓水水位并考慮其對抗浮設防水位的影響；三是只考慮施工期間的抗浮設防時，抗浮設防水位可按一個水文年的最高水位確定。當然具體情況應結合工程實際情況，以及歷史觀測資料及周邊相關建筑物的勘察資料，以專項水文地質勘察的方式，合理優化抗浮設防水位。

作者簡介：

夏志剛（1982-），男，山東德州人，本科，工作單位：濟南高新控股集團，研究方向：建筑施工管理。

崔瑜童（1988-），男，山東濟南人，本科，工作單位：濟南高新控股集團，研究方向：建筑施工管理。

徐柳斌（1987-），男，山東濟南人，本科，工作單位：濟南高新控股集團，研究方向：建筑施工管理。