勘察过程中抗浮水位的综合分析探讨

李先恒 许江坤

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081）

在现状地下建筑的开发建设过程中，场区地下水对构筑物的影响是地下建筑工程无法避免特殊问题，在进行地下室抗浮设计时，抗浮水位的确定是勘察过程中的重难点。加之近来，因为抗浮问题导致多起地库破坏事故的审判结果陆续宣判，勘察资料提供的抗浮水位是否准确，影响着勘察单位在事故中承担责任的大小，前事不忘后事之师，勘察人均需引以为戒，对抗浮水位的确定应慎重考虑。

抗浮水位，即是指抗浮设计时控制浮力的水位，在现有规范里属于勘察单位必须提供的参数之一。通常，在场地地下水类型均一、未临近江河湖海等大型水体、未处于斜坡地带等可能造成明显水头差的情况下（情况复杂时应另行进行专项地下水勘察），关于不同条件下抗浮水位的确定主要有以下四种：（1）在有场区长期的观测资料的情况下，抗浮水位应根据场地长期的地下水观测资料采用实测最高水位（峰值水位）；（2）在无场区长期水位观测资料或资料缺乏时，应收集临近建筑抗浮设防情况，抗浮水位则按勘察期间实测最高水位并在结合地形地貌、地下水补径排条件下还应充分考虑场地所在的地层结构，地下水类型，各层地下水水位及变化幅度等因素共同确定；（3）低洼场区的建筑地下室底板置于不透水层之上时，抗浮水位应取场地的有效排水标高；（4）若只考虑场地在施工期间的抗浮水位时，抗浮水位可按一个水文年度的最高水位确定。也可以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身高的因素以及结构自重和上覆土尚未施加时对地下结构的不利影响等因素来综合确定。综上，在确定场区地下水最高水位时，在一般地下水没有受到人为干扰但没有长期观测资料的地区，只需要精心作好调查，并观测好（必要时包括长期观测）各层地下水的水位，比较正确地确定各层最高水位是不难作到的。但实际在勘察过程中，受限于时间和季节等因素，勘察期间的当前水位甚至不是该位置的常年最高水位，相对而言，要获取对应的抗浮水位，不能依据钻孔水位简单地进行数字加减，需要对各种获取的资料进行分析综合。

本文以某项目二期A-04 地块1-6 号楼场区为研究对象，对其工程特性进行了分析，结合其他复杂岩溶场区抗浮水位确定的经验，在按照常规勘察步骤在充分收集资料及现场调查的情况下，综合场区所处地区水文地质条件及历史水文数据、进行详细现场地质调查时获取的地表水位、场区周边临近工程揭露的地下水位、基坑局部开挖时揭露的地表水位、最终根据钻孔量测水位并结合抽水试验根据规范要求得到场区的抗浮水位。同时为保证项目的经济性，可结合周边排水设施，在保证安全的前提下对抗浮水位进行降低，并在施工过程中按照规范要求，在基坑开挖后，由勘察、设计、施工单位共同现场复核验证，以确保抗浮设计水位的准确性。通过该项目抗浮水位的综合选取过程，进而总结出勘察过程中抗浮水位的综合分析方法，为其他项目的抗浮水位确定及使用提供参考及借鉴。

1 工程概况

拟建工程为某项目二期A-04 地块1-6 号楼，均为-2+34 层建筑物，项目规划总用地面积约4 万余m2，拟建场地±00 标高为1217.74m，地下室底标高为1210.38m。

勘察期间，根据地质调绘，勘察场地内下伏基岩为三叠系下统大冶组（T1d）灰岩为可溶岩，钻探时钻孔揭露场区存在地下水位，且地下水位明显高于地下室底标高，同时，可溶岩场区存在着地下水位不均匀及岩溶影响等因素，因此，如何合理地确定场区的地下水位乃至于抗浮水位，不受局部岩溶及不均匀地下水位的影响，是本次勘察任务的重点和难点。

2 场区工程地质条件及地下水位

2.1 地形地貌及水文地质条件

项目之初首先对工程周边资料进行收集，明确场区地处贵州高原中部之黔中丘原盆地，为岩溶洼地地貌，整体地势较为平坦，场区上覆第四系杂填土和红粘土，下伏基岩为三叠系大冶组(T1d)灰色，薄～中厚层灰岩。

场区地处乌江右岸一级支流猫跳河与南明河分水岭以西的高原台地之上，位于百花湖水库以东约3km，属猫跳河流域。项目区地表水发育，根据调访，场区原始地表主要为耕地，场区中部地表水田内分布0.2～0.5m 深度的积水，东部发育一条南北向的小溪，流量5～10L/s，溪水由南至北流动至金朱西路后沿人工沟渠排泄至百花湖。拟建项目区西侧150m 处（分布有3 处水塘，据调查了解3 处水塘均受大气降雨和地下水共同补给，常年有积水。场区属亚热带季风湿润气候。2014 年7 月16 日降雨量为贵阳市有观测记录以来最大值，日降雨量为201.7mm。拟建工程场区与邻近工程水文地质图详见图1 所示。

图1 场区水文地质图

2.2 场地周边地下水位

拟建场地位于窦官一期、金阳车辆段及下麦西站之间，同时位于窦官村南侧，因此，首先根据水文地质图明确场区周边出露地下水，且得到水位范围介于1190m～1220m 之间（详见图2、图3）；同时，地质调查时场区已存在局部开挖的基坑，地质调绘时测量得到已开挖基坑汇水水位资料，得到场区1 号楼开挖基坑积水面标高为1212.88m，4#楼开挖基坑积水为1212.82m（见图4）。同时，收集到窦官一期、金阳车辆段等资料详见表1 项目场区周边工程地下水位统计表。据此得知1-6#楼基底设计标高1208.74～1211.00m，钻孔量测地下水水位位于基底以上，现场开挖出基坑积水，水位稳定标高为1212.88m 及1212.82m。同时邻近的下麦西站地下室负二层由于桩基钻芯检测后无法封堵而长期积水。

表1 项目场区周边工程地下水位统计表

图2 项目场区与周边工程位置图

图3 项目场区与周边工程地下水位分布图

图4 项目场区局部开挖基坑水面

2.3 钻孔静止水位

勘察期间，钻孔揭示地下水位，结合现场实际条件选择典型钻孔ZK3-25 钻孔完成24h 测得静止水位为1214.24m，考虑到场区为岩溶区域，同时可能受钻探时残留水等影响，为得到场区准确的水文地质参数，对钻孔ZK3-25 进行抽水试验，抽水试验前测得水位为1214.04m，试验结束两天后钻孔稳定水位为1212.74m，综合考虑该孔的静止水位为1212.74m。比未进行抽水试验得到的静止水位偏低，故此判定，该场区常规测得的静止水位可能受钻探时残留水及岩溶区域的影响略微偏高。

3 抗浮水位的综合确定

综合上述资料分析，该场区及周边存在明显的地下水位而非是局部的岩溶水，同时，场区地下水位应介于临近金阳车辆段的1213m 与下麦西站的1222m 之间。

因此，根据现场实测，场区地下水位从6 号楼处最高，测得6 号楼钻孔静止水位标高为1211.29～1215.90m，以及结合边坡勘察时在原始地面钻探，在地下室未开挖之前钻探地下室钻孔同步进行抽水试验，因此综合考虑静止水位标高为1211.29～1215.90m。 根据《贵州省建筑岩土工程技术规范》DBJ52/T046-2018 附录D，场地水位变幅按1.0m～2.0m 考虑，地下室未开挖之前及边坡勘察时综合测量水位时为平水期，故本次6 号楼地下水位变幅按2m 考虑，相应水位标高在1213.29～1217.90m，整体综合考虑6 号楼抗浮设防水位为1217.90m。符合前期收集资料得到的场区水位范围介于1190m～1220m 之间，具有一致性。根据收集的资料《贵阳市轨道交通1 号线金阳车辆段涉及金朱西路市政排水管网改造工程》，1 号楼西南侧90m 处设有金阳车辆段排水涵洞，该排水涵洞具有相应的排水能力，该排水涵洞得到金阳车辆段许可，其功能为金阳车辆段内汇水引排至金朱西路市政排水沟内，该涵洞底标高为1212.20m，洞顶标高为1216.50m，建议项目区周边及地下室设置盲沟等相应排水措施将汛期地下水部分引排至该排水涵洞，将该排水涵洞作为项目区汛期地下水排泄通道。在采取汛期有效排水措施条件下，抗浮水位可适当降低至1216.50m。根据《贵州建筑地基基础设计规范》（DBJ52/T045-2018）3.1.4 节，抗浮设计水位应在基坑开挖后，由参建各方共同现场复核验证。

4 结论

本文通过某项目工程实例，介绍其工程特性，通过对其地区水文地质条件、历史水文数据、地质调查时地表水位、临近工程地下水位及局部基坑开挖地表水位进行综合分析，明确场区存在稳定地下水位，之后结合抽水试验及钻孔量测水位互相印证。得出主要结论有：

4.1 钻孔水位受钻探时残留水及场区特殊性（如岩溶）等影响，钻探结束后24h 测得的静止水位可能与标准值存在偏差。

4.2 抗浮水位的确定应注重前期资料收集与后期现场实测工作的结合，避免短暂勘察期间数据的偶然性，保证参数的准确可靠。

4.3 为保证项目的经济性根据规范要求和周边排水设施，可在保证安全的前提下对抗浮水位进行降低，避免抗浮水位过高造成经济上的浪费。同时，勘察时应提出抗浮设计水位应在基坑开挖后，由参建各方共同现场复核验证。