肖亞鳴
(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心湖南總隊,湖南 株洲 412000)
現(xiàn)代建筑大多設有地下室,JGJ/T 72-2017《高層建筑巖土工程勘察標準》分析提出合理的抗浮設防水位建議是地下室抗浮評價的基本內(nèi)容。但勘察單位一般很難按規(guī)范要求提供經(jīng)濟合理的抗浮設防水位,一是勘察施工工期短,很難滿足水文年度觀測的要求;二是長期、系統(tǒng)的區(qū)域水文資料缺乏。這使得勘察單位一般都以“設計室外地坪”或者“場地整平標高”為設計抗浮設防水位,結(jié)構(gòu)設計人員也按此設計,取值過高,容易造成浪費,但如果不按此取值,過低又會造成地下室底板開裂滲水,給甲方帶來損失。
抗浮設防水位是為滿足地下結(jié)構(gòu)抗浮設防安全及抗浮設計技術(shù)經(jīng)濟合理的需要,根據(jù)場地水文地質(zhì)條件、地下水長期觀測資料和地區(qū)經(jīng)驗預測地下結(jié)構(gòu)在施工期間和使用年限內(nèi)可能遇到的地下水最高水位,用于設計按靜水壓力計算作用于地下結(jié)構(gòu)基底的最大浮力。
抗浮設防水位的確定應符合下列規(guī)定。
(1) 抗浮設防水位宜取地下室自施工期到使用壽命結(jié)束期間可能遇到的最高水位,應以場地所在區(qū)域的水文資料為基礎,并按當?shù)亟?jīng)驗修正后確定。
(2) 場地具多種類型地下水,各類地下水雖然具有各自的獨立水位,但各類地下水有水力聯(lián)系時,宜按各層水的混合最高水位確定。
(3) 當?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)鄰近江、湖、河、海等大型地表水體,且與本場地地下水有水力聯(lián)系時,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?shù)亟?jīng)驗綜合確定抗浮設防水位。
(4) 對于場地環(huán)境低洼具備匯水聚集條件的地區(qū),應根據(jù)特大暴雨期間可能形成街道被淹的情況確定。在地下水位較高、地基土處于飽和狀態(tài)的地區(qū),抗浮設防水位可取室外地坪標高。
株洲市湘淥區(qū)某小區(qū)地上建筑為9棟商住樓,最高31層,底部大范圍設置2~3層地下室。場地內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單,場地各巖土層中素填土、耕土中含少量上層滯水,含淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土含孔隙性潛水,粉質(zhì)粘土層為相對隔水層含水量低,強風化和中風化泥質(zhì)粉砂巖含少量孔隙水??辈炱陂g場地原水塘、淤泥塘及地勢較低處初見水位49.50~51.20m,施工完成后各孔靜止水位49.60~53.33m。場地南高北低,東高西低,小區(qū)規(guī)劃道路最高64.00m,最低54.90m,地下室底板標高50.70~54.10m,基本在粉質(zhì)粘土上,該場地所測靜止水位主要為填土、耕土中的上層滯水,含淤泥粉質(zhì)粘土中孔隙性潛水以及施工回轉(zhuǎn)用水未完全消散所形成的混合水位。確定抗浮設防水位時主要考慮暴雨季節(jié)雨水匯集下滲在基坑中形成“腳盆效應”,但場地周邊地勢總的來說較平坦,地面設施完備,且根據(jù)株洲地區(qū)經(jīng)驗,排水管網(wǎng)、設施一般在地下-1.0~1.5m范圍內(nèi),故基本可以確定抗浮設防水位可按周邊地面標高-1.5m設防。但地下室規(guī)模較大,只按一個抗浮水位設防不太合理,故我公司最后把地下室按周邊道路標高變化及地下室結(jié)構(gòu)特點劃分為三個區(qū),分區(qū)提供抗浮設防水位,獲得了甲方和設計院的好評。小區(qū)建設竣工至今已有5年,地下室使用狀況良好。
株洲市蘆淞區(qū)某安置小區(qū)建筑為8棟高6層的住宅樓,其中4棟住宅樓底部設置地下室,場地內(nèi)設計地坪標高為61.40m,地下室底板標高為55.50m,位于場地整平堆填的填土中,場地南側(cè)高紅線外為丘陵山地、北側(cè)低紅線外為農(nóng)田??辈炱陂g場地標高2.31~55.95m,場地水位地質(zhì)條件中等,地下水活動一般,場地均為原農(nóng)田地改造魚塘,各大小魚塘分布整個場地,因施工需要,魚塘儲水已基本排出。紅線范圍外鄰近場地西側(cè)有一條2~3m寬的溝溪,水面標高約為52.00m,是場地地下水主要的補給來源。在組成場地的各巖土層中,耕植土含較多上層滯水、粉質(zhì)粘土含少量的孔隙水,為相對隔水層;粘性土(花崗巖殘積土)、全風化和強風化花崗巖含孔隙水,為中弱含水層;中風化花崗巖含少量基巖裂隙水??辈炱陂g各鉆孔初見水位埋深約3.0m,穩(wěn)定水位與孔口持平,約54.00m,為長期水文地質(zhì)條件形成的結(jié)果。原勘察單位提供的抗浮設防水位為57.00m。
建筑施工完成不久后即發(fā)現(xiàn)地下室底板地面層出現(xiàn)細微開裂,1個月后地面層裂縫明顯增多增寬,地下室地面有少量積水,后甲方委托我公司做專項的水文地質(zhì)勘察,經(jīng)過觀測發(fā)現(xiàn)雨季地下室附近水位最高達到57.93m,超過原抗浮設防水位57.00m。經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)地下室處整體抗浮和局部抗浮均不能滿足要求。經(jīng)我公司詳細勘查,發(fā)現(xiàn)原溝溪被改造為排水涵道,涵道為鋼筋砼結(jié)構(gòu),高3.35m,頂標高為55.00m,該涵道貫穿場地西北側(cè),堵塞了填土中的泄水通道,導致地下室區(qū)域水位高于抗浮設防水位。
抗浮設防水位的確定要考慮的因素很多,勘察單位應依據(jù)勘察期間的場地條件和設計條件來確定,根據(jù)以上實例,提出幾點建議。
(1) 抗浮設防水位的確定應因地制宜,充分的考慮場地的水文地質(zhì)條件和設計條件,對于大規(guī)模地下室應根據(jù)周邊的場地條件和設計條件分區(qū)提供抗浮設防水位。
(2) 應在勘察報告中說明抗浮設防水位等成果資料的適用條件,當條件發(fā)生變化時應及時重新評估勘察報告的適用性或者進行專項論證。
(3) 當按照設計場地后期會發(fā)生大規(guī)模變化的應進行專項水文地質(zhì)勘察,確??垢≡O防水位的合理和經(jīng)濟。