北京地区抗浮水位评价应考虑的因素
访问量：发布时间：2023-02-20
学 习 导 读
近年来因地下水位上升导致建设工程浮起、地下结构破坏的工程较多，造成地下室部分墙、柱、梁开裂和地下室底板隆起、开裂、进水等情况。确如何定抗浮设防水位就成为地下工程需要考虑的一个重要因素。那么，抗浮水位评价要考虑哪些因素呢？本文谈点自己的看法。
图一 某工程地下室柱子受剪破坏
图二 某工程地下室墙体开裂
图三某工程地下室地板开裂
场地地下抗浮水位评价是以评价场地为目标，对影响地下水位的因素进行评估。当地下水的补给大于排泄时，地下水位上升，反之地下水位下降，抗浮水位评价的核心评价影响场地地下水赋存状态的各要素。影响地下工程抗浮评价的因素很多，从技术方面讲，主要有以下几个方面：
◆ 气象、水文
◆ 地形地貌、工程地质、水文地质条件
◆ 人工抽取地下水、南水北调及生态补水
◆ 基础位置和施工影响
◆ 建设工程设计使用年限
下面分别对这些技术因素作一介绍。
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一、气象、水文
地区降雨是地下水的补给源，是地下工程抗浮评价的重要因素。年降雨量、最大降雨量、最大日降雨量、月降雨量等都会影响地下水的变化。各地降雨量都有其规律性，如雨季降雨量、年降雨量周期变化（北京地区有30年小周期、80年大周期之说）。采用年平均降雨量、最大降雨量等都会对抗浮评价产生加大影响。
地区的河流、湖泊的分布，是地下水直接补充者，其水位、水量、最大洪水位及其变化无疑地下水位评价要考虑的重要因素。
二、场地地形地貌、工程地质、水文地质条件
场地地形地貌、岩土层的类型、分布、工程特性及其变化，对地下水的补给、径流、排泄影响较大。其中地形地貌随自然环境变化而变化，特别是人类工程建设，从根本上改变了地形地貌，进而影响地下水状态。
除了地下水现状因素外，地下水历史高水位，近年高水位及其随时间变化也是抗浮水位评价、预测的重要因素。
三、人类活动
除了自然因素，人类活动对地下水的影响也越来越大。
随着工农业的发展、人口增加和城市化进程，人类对地下水的需求越来越大，北京地区地下水补给已经满足不了需求，这就导致了地下水位的下降，形成了较大的地下水降落漏斗。城市地下空间的开发利用、施工降水也加速了地下水位的下降。
为了减缓北方地区用水不足，保护水环境，近些年通过南水北调，增大了北京地区供水，进而通过永定河、潮白河生态补水工程，以及近年北京地区年降雨量的增加，导致北京地区地下水位回升明显。
人类活动对地下水的影响较大，如开山造地、水利工程的建设都能很大地改变地下水的赋存状态。这些因素有时是不太好确定的，这就要及时搜集地区人口、工农业发展、工程建设规划资料等进行系统分析。
四、基础位置和施工影响
相对地区规划和发展，建设工程本身对抗浮评价也有较大影响。
如场区规划中的挖填方、地面排水系统、基础埋置深度及开挖回填等都会影响地下水位。当存在多层地下水位时，基础埋置深度影响明显。基础开挖后回填材料的渗透性和密实度也是改变局部地下水位的一个因素。不少工程案例证明，由于回填材料渗透性明显大于原土，加上密实度不够，场地排水条件不畅导致抗浮失效。因此我们要重视建设工程施工的影响。
图四 回填材料导致抗浮失效示意图
五、建设工程设计使用年限
抗浮水位评价是为了保障建设工程全生命周期内的安全，建设工程设计使用年限当然是影响抗浮评价的一个重要因素。通常建设工程设计使用年限越长，预期抗浮水位越高。
前面所述影响抗浮评价的因素，这些因素主要还是技术方面的。事实上，工程重要性、对抗浮失效的容忍程度以及经济因素同样影响抗浮水位评价。
需要明确的是，建设工程设计使用年限的抗浮评价是在一定假定前提下进行的，其成果具有不确定性。我们在分析评价时，应搜集区域长期建设、水利规划资料，全面分析场地气象、水文、地形地貌、场地排水条件、工程地质条件和水文地质条件，准确查明场地实测地下水位，搜集近3～5年动态水位及历史最高地下水位有关资料，充分考虑场地环境及其变化、南水北调和生态补水、工程重要性等因素，并考虑必要的冗余，综合分析评价抗浮设防水位。评价成果应明确依据的标准、评价条件，提出为保障评价结论的后续措施要求。这些后续措施要求包括施工排水、肥槽回填土的渗透性及密实度等相关要求和建议。
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专 家 简 介
郭明田——中勘三佳副总经理、总工程师，教授级高级工程师，重庆建筑工程学院（现重庆大学）硕士毕业，注册土木工程师（岩土），住房和城乡建设部勘察与测量标准化技术委员会委员秘书长，科技部评审专家，中国勘察设计协会全国工程勘察设计行业奖评审专家，北京工程建设标准化协会理事，北京市危险性较大分部分项工程专家库专家。《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编写深度规定》、《工程勘察通用技术规范》 、《北京市地基处理工程设计文件编制深度规定》、《北京市岩土工程勘察文件编制导则》等多本国家和地方标准主要编写人。