周凱，靳喜偉

（中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計院有限公司,南京 211102）

某工程勘察報告中關(guān)于地下水資料的問題分析

周凱，靳喜偉

（中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計院有限公司,南京 211102）

某工程在勘察設(shè)計過程中，采用勘察工程結(jié)束后統(tǒng)一量測地下水位，由于在勘察深度范圍內(nèi)主要有上部的孔隙潛水和下部的承壓水，在鉆探過程中已將隔水層鉆穿，兩層地下水混合一體，最終量測得的地下水水位應(yīng)為場地的混合水位。采用混合水位將會對設(shè)計人員造成誤導(dǎo)，特別是當(dāng)有深度較大的地下建構(gòu)筑物時，在突涌穩(wěn)定性驗算時，利用混合水位容易引起驗算失真，有可能造成實際中可能不會突涌的卻采用了大量防突涌措施，使工程成本增加。

地下水資料；混合水位；突涌

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.06.018

1 工程簡介

某工程位于江蘇省某市。該工程巖土工程勘測報告中對相關(guān)地基土與地下水簡述如下：20m深度范圍內(nèi)地基土主要有層1素填土、層2硬塑的粉質(zhì)黏土、層3軟塑～可塑的粉質(zhì)黏土夾粉土、層4-1稍密～中密的粉土、層4-3密實的粉土夾粉砂、層5軟塑～可塑的粉質(zhì)黏土夾粉土。場區(qū)典型工程地質(zhì)剖面見圖1。地下水類型可分為上部的孔隙潛水及中、下部的承壓水?？紫稘撍饕x存于上部的素填土及黏性土中，承壓水主要賦存于中上部的粉質(zhì)黏土夾粉土中的粉土夾層、粉土、粉土夾粉質(zhì)黏土及粉土夾粉砂，對工程建設(shè)有影響的主要是孔隙潛水，地下水位量測采用勘察工程結(jié)束后統(tǒng)一量測地下水位。

地下水穩(wěn)定水位相關(guān)論述為：“勘測期間部分時段由于連續(xù)陰雨，導(dǎo)致部分地段積水，因此，所測得的地下水水位埋深一般偏淺。地下水（孔隙潛水）穩(wěn)定水位埋深一般為0.45～1.50m，高程一般為2.06～4.11m，根據(jù)調(diào)查訪問，廠址區(qū)常年孔隙潛水穩(wěn)定水位的變化幅度一般在0.50～1.00m，近3～5a及歷史最高地下水水位埋深為0.50m。承壓水水位埋藏一般較深（逸3.00m）”。

圖1 場區(qū)典型工程地質(zhì)剖面

2 圖件及報告論述中的問題

1）工程地質(zhì)剖面圖中，提供的地下水（孔隙潛水）穩(wěn)定水位皆位于層2硬塑的粉質(zhì)黏土中，不符合實際情況，理論上也不符。層2屬于相對隔水層，賦存于層1素填土中的孔隙潛水應(yīng)以層2頂面為界，皆位于層1當(dāng)中。同時，未提供下部承壓水的穩(wěn)定水位等相關(guān)信息，對深基坑坑底土體的突涌穩(wěn)定性驗算等造成不便。

2）對工程有影響的主要為孔隙潛水。言下之意，下部承壓水對工程無影響或影響不大，對于一般基礎(chǔ)埋深較小的建構(gòu)筑物在基坑開挖時，其影響不大。就本工程地基土分布及電廠建構(gòu)筑物特點，從典型地質(zhì)剖面上看，層1素填土厚度較小，賦存于層1中的孔隙潛水水量有限，在基坑開挖時，涌水量不會很大，對工程影響有限。而下部承壓水，一般基礎(chǔ)埋深較小的建構(gòu)筑物在基坑開挖時，由于其埋藏相對較深，對工程影響可能不大。但對于開挖深度較大的地段，如循環(huán)水泵房，基礎(chǔ)埋深約-7.0m，下部承壓水將對其造成很大影響。

3）水位量測僅采用勘察工程結(jié)束后統(tǒng)一量測地下水位。這種測量方法不滿足規(guī)范要求，在《巖土工程勘察規(guī)范》第7.2.2條第3款有關(guān)規(guī)定，對工程有影響的多層含水層的水位量測，應(yīng)采取止水措施，將被測量含水層與其他含水層隔開[1]。因此，就該工程而言，應(yīng)分層量測上部孔隙潛水和下部承壓水的水位。

4）地下水（孔隙潛水）穩(wěn)定水位埋深一般0.45～1.50m。根據(jù)場地地基土分布及量測方法判定，該穩(wěn)定水位非孔隙潛水水位，由于在鉆孔中量測，鉆孔在施工過程中，已將層2揭穿，上部孔隙潛水與下部承壓水混為一體，因此，該量測的水位應(yīng)為混合水位，而非孔隙潛水水位。

5）承壓水水位埋藏一般較深（逸3.00m）。由于具體量測數(shù)據(jù)，如此表述，相對比較草率，在基坑滲透穩(wěn)定性驗算，特別突涌穩(wěn)定性驗算時，承壓水頭高度的不明確，使得設(shè)計人員無法得出正確結(jié)果，從而采取必要的設(shè)計方法。

該報告提供的地下水資料存在如上的問題，關(guān)鍵數(shù)據(jù)的缺失，將對設(shè)計造成一定的難度，特別在基坑設(shè)計時，對地下水控制是重中之重，就該工程而言，地下水對深基坑的影響很大，在此，鑒于場地內(nèi)分布承壓水和擬建建構(gòu)筑物中有深基坑，可以進(jìn)行地下水對深基坑的突涌穩(wěn)定性的判斷。

3 引用報告中穩(wěn)定水位的影響

本工程場地設(shè)計標(biāo)高為4.55m，循環(huán)水泵房基礎(chǔ)埋深7.0m，循環(huán)水泵房基坑標(biāo)高為2.45m，以典型地質(zhì)剖面1S58勘探孔的地層做為代表性地層，報告中該鉆孔的地下水位為2.66m，由于報告未明確此處的承壓水水位標(biāo)高，因此，設(shè)計人員可能會誤認(rèn)為該地下水位就為承壓水位，在未用截水帷幕隔斷其基坑內(nèi)外的水利聯(lián)系時，進(jìn)行坑底土體的穩(wěn)定性驗算，突涌穩(wěn)定性驗算示意圖見圖2。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）附錄C.0.1進(jìn)行驗算[2]。承壓水作用下的坑底突涌穩(wěn)定性應(yīng)符合如下公式：

圖2 突涌穩(wěn)定性驗算示意圖

式中,Kh為突涌穩(wěn)定安全系數(shù),逸1.1；D為承壓水含水層頂面至坑底的土層厚度，m；γ為承壓水含水層頂面至坑底土層的天然重度，kN/m3；hw為承壓水含水層頂面的壓力水頭高度，m；γw為水的重度,kN/m3。

根據(jù)該勘察報告，層3的重力密度γw為19.0kN/m3，D為1.44m，hw為6.55m，γw為10.0kN/m3，上述公式計算結(jié)果，Kh=0. 42，遠(yuǎn)小于安全系數(shù)1.1。因此，如果根據(jù)報告中給定的混合水位進(jìn)行驗算，循環(huán)水泵房基坑在開挖過程中，就必須采取通過截水、降壓井降低承壓水頭或?qū)拥淄馏w進(jìn)行加固處理，防止出現(xiàn)突涌的風(fēng)險。

由于報告中未明確承壓水的水位，籠統(tǒng)的交代承壓水埋深大于3.0m，使得設(shè)計時無依據(jù)可言。通過進(jìn)一步驗算，以1S58勘探孔地層及地下水位為代表，臨界承壓水頭在標(biāo)高約-1.40m，從現(xiàn)地表起計，臨界承壓水埋深5.51m，即如果承壓水頭埋深小于5.51m，必須考慮坑底的突涌，進(jìn)而采用必須的抗突涌措施，使得工程費用增加；如果承壓水埋深大于5.51m，將不需考慮坑底土體的突涌現(xiàn)象。

因為承壓水埋深的不確定，類似這種情況，從工程實際出發(fā)，往往只能根據(jù)最不利原則，即采用勘察報告中提供的水位，正如該工程實際情況，就采取必要的抗突涌措施，造成了不必要的浪費，使工程造價增加。

4 建議

地下水的勘察對于巖土工程勘察來說是至關(guān)重要的一環(huán)，國家、行業(yè)、地方相關(guān)的巖土工程勘察規(guī)范規(guī)程都對地下水的勘察做了具體的規(guī)定。因此，在外業(yè)勘察、內(nèi)業(yè)整資時都應(yīng)該對地下水問題加以重視。

1）外業(yè)勘測地下水位測量時，不能求方便，簡單的在外業(yè)結(jié)束時統(tǒng)一量測鉆孔中的地下水位，應(yīng)根據(jù)場地下部地基土的特點采用不同的量測手段和方法。就本工程而言，上部孔隙潛水可以通過場地內(nèi)挖探坑或探井進(jìn)行量測；下部承壓水量測時應(yīng)對上部孔隙潛水采取隔水止水措施，干鉆至含承壓水含水層或濕鉆后抽干鉆孔內(nèi)現(xiàn)存水，按規(guī)范要求的間隔時間后進(jìn)行量測。

2）熟悉勘察場地的地下水類型，加強(qiáng)與設(shè)計人員的溝通，了解設(shè)計構(gòu)思，特別需要了解是否存在深基坑的情況，從而正確判定含水層是否對工程有影響。

3）內(nèi)業(yè)整資過程中，加強(qiáng)對地下水對工程影響的理解，文字表達(dá)不可模糊籠統(tǒng)，對工程有影響的各類地下水的相關(guān)信息都應(yīng)該做到真實準(zhǔn)確，滿足規(guī)程規(guī)范要求，滿足設(shè)計要求。

【1】GB 50021—2001巖土工程勘察規(guī)范[S].

【2】JGJ120—2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

Analysis of Groundwater Data in a Project Investigation Report

ZHOUKai,JINXi-wei
（JiangsuPowerDesignInstituteCo.Ltd.,of China Energy Engineering Group，Nanjing 211102，China）

A project in the survey and design process,the investigation after the end of the project unified volume measurement of undergroundwaterlevel,duetothepressurewithintherangeofthedepthofinvestigationmainlyintheupperpartoftheporephreaticwater andthelowerpartofthewater,intheprocessofdrillinghasaquifugedrillwear,twolayersofgroundwateraremixedtogether,thefinalvolume measurement of groundwater water level should be as the site of the mixing water level.The mixed water will be misleading to the design personnel,especiallywhenthedepthoflargeundergroundstructures,inthesuddensurgestabilitychecking,usingmixedwatereasilyleadto checking distortion may cause actual may not pouring has adopted the large number of anti inrushing measures,increase the cost of engineering.

groundwaterdata;mixedwaterlevel;watergushing

TU46+3;P641

A

1007-9467（2016）06-0078-03

2005-28-29

周凱（1980～），男，陜西三原人，工程師，從事巖土工程勘察與設(shè)計研究，（電子信箱）35061511@qq.com。