馬鑫磊

（廣州珠江外資建筑設(shè)計(jì)院有限公司 廣州 510098）

0 引言

隨著工程技術(shù)水平及建設(shè)需求的不斷提高，人類建設(shè)不斷向空中及地下延展，對(duì)于地下水位較高、基坑開(kāi)挖深度深、卸荷量大而結(jié)構(gòu)荷載相對(duì)較小的工程，往往地下室防水和抗浮成了影響工程安全、穩(wěn)定的重要影響因素之一。近年來(lái)，因地下工程抗浮力不足而導(dǎo)致抗水板滲水、地下室底板隆起、破壞、主體建（構(gòu)）筑物結(jié)構(gòu)損傷、傾斜、失穩(wěn)等的工程案例時(shí)有發(fā)生［1-4］，而這除了與勘察、設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量息息相關(guān)以外，更是由抗浮設(shè)防水位取值的準(zhǔn)確性和合理性而決定，而影響抗浮設(shè)防水位的因素眾多，如氣象水文、自然地理環(huán)境、地質(zhì)條件、地下水、地形和排水路徑變化、人類活動(dòng)、工程需求、安全等級(jí)等［5-9］，因此給出經(jīng)濟(jì)、合理的抗浮設(shè)防水位難度較大，本文從不同規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)中抗浮設(shè)防水位定義、取值的相關(guān)規(guī)定入手，經(jīng)過(guò)對(duì)比、分析和總結(jié)，提出抗浮設(shè)防水位取值的相關(guān)原則，為未來(lái)工程抗浮設(shè)防水位的確定提供參考。

1 抗浮設(shè)防水位的相關(guān)研究與探討

1.1 抗浮設(shè)防水位定義

不同文獻(xiàn)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等對(duì)抗浮設(shè)防水位有著不同表述，如“抗浮水位”、“防水設(shè)計(jì)”、“抗浮設(shè)計(jì)水位”或“抗浮設(shè)防水頭”等［10］，本文統(tǒng)一稱為“抗浮設(shè)防水位”。

依據(jù)《巖土工程勘察術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)：JGJ/T 84—2015》第6.5.34 條規(guī)定：抗浮設(shè)防水位為地下工程抗浮設(shè)計(jì)所需的，為保證抗浮設(shè)防安全、經(jīng)濟(jì)的場(chǎng)地地下水位設(shè)計(jì)值?！陡邔咏ㄖr土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)：JGJ/T 72—2017》［11］第2.1.6 條則在其基礎(chǔ)上更為強(qiáng)調(diào)綜合分析，預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)地下結(jié)構(gòu)在施工期間和使用年限內(nèi)可能遭遇到的地下水最高水位（從而確定最大浮力）。《建筑工程抗浮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：JGJ 476—2019》［12］第2.1.12 條則進(jìn)一步補(bǔ)充，需考慮在施工期和使用期最不利工況組合，以獲得地下結(jié)構(gòu)底板底面上可能受到的最大浮力按靜態(tài)折算的地下水水位。

1.2 抗浮設(shè)防水位取值原則

目前，根據(jù)文獻(xiàn)［12］第6.5.1條、《巖溶地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范：廣東省標(biāo)準(zhǔn)DBJ/T 15-136—2018》［13］第3.2.10 條可知：抗浮治理措施分為主動(dòng)抗?。ㄈ缗?、泄水限、降壓、隔水帷幕控壓）和被動(dòng)抗?。ㄈ鐗褐乜垢?、結(jié)構(gòu)抗浮、錨固抗?。?，而對(duì)于地下水位較高的地區(qū)，如廣東則以被動(dòng)抗浮法中的抗拔錨桿和抗拔樁應(yīng)用較多，因此抗浮設(shè)防水位的高低，直接影響工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

我國(guó)對(duì)抗浮設(shè)防水位的研究最早可追溯到20世紀(jì)90年代中期［10］，但由于地域、行業(yè)不同，對(duì)于抗浮設(shè)防水位的取值一直存在一定差異，具體如表1所示。

表1 抗浮設(shè)防水位取值原則對(duì)比Tab.1 Comparison of Determine Principle of Water Lever for Prevetiong of Up-floating

綜上總結(jié)可知，各規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)抗浮設(shè)防水位的取值，雖因地區(qū)、行業(yè)等不同而略有區(qū)別，但總體原則可達(dá)成共識(shí)：抗浮設(shè)防水位受眾多因素影響，應(yīng)綜合各不利因素綜合取值［20-22］；有長(zhǎng)期觀測(cè)資料時(shí)，應(yīng)按歷史最高水位+工程對(duì)應(yīng)時(shí)限內(nèi)水位升幅；無(wú)長(zhǎng)期觀測(cè)資料時(shí)，可按勘察實(shí)測(cè)的最高水位+可能遇到的水位升幅；僅考慮施工期抗浮則可考慮按近年最高水位或勘察實(shí)測(cè)的最高水位+可能遇到的水位升幅；臨近大型地表水體時(shí)，應(yīng)結(jié)合場(chǎng)地排水能力，參照地表水體一定年限高水位或波浪雍高；多層地下水時(shí)，應(yīng)考慮承壓水的影響，取混合最高水位；當(dāng)存在淹沒(méi)、浸沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高；而對(duì)于坡地、臺(tái)地、室外地坪標(biāo)高存在變化、可能產(chǎn)生明顯水頭差、占地面積較大的地下結(jié)構(gòu)，可分區(qū)取值。

1.3 抗浮設(shè)防水位由誰(shuí)確定

《工程勘察通用規(guī)范：GB 55017—2021》第3.7.4-3條規(guī)定：“地下水評(píng)價(jià)時(shí)，當(dāng)有抗浮需求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行抗浮評(píng)價(jià)，提出抗浮措施建議，而相關(guān)條文未對(duì)誰(shuí)提出抗浮設(shè)防水位提出明確要求”。目前，行業(yè)內(nèi)對(duì)于抗浮設(shè)防水位取值由誰(shuí)確定一直存在一定分歧和困難：①抗浮設(shè)防水位的確定較為復(fù)雜、難度高、責(zé)任大；②其受施工質(zhì)量（如肥槽回填）及周邊環(huán)境變化等因素影響大；③勘察單位較難全面掌握設(shè)計(jì)方案、且受限于勘察工期短、缺少長(zhǎng)期水文觀測(cè)資料；④規(guī)劃、設(shè)計(jì)單位對(duì)巖土滲流、水文地質(zhì)等問(wèn)題理解不足。

故本文通過(guò)現(xiàn)有規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條款梳理，對(duì)抗浮水位由誰(shuí)選取和確認(rèn)進(jìn)行討論：

1.3.1 巖土工程師或勘察單位職責(zé)

文獻(xiàn)［11］第8.6.1-1 條中明確：“地下室抗浮評(píng)價(jià)包括抗浮設(shè)防水位建議”，而其條文說(shuō)明則寫(xiě)明抗浮設(shè)防水位由巖土工程師根據(jù)場(chǎng)地條件和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)。《排水工程混凝土模塊砌體結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程：CJJ/T 230—2015》第4.3.5 條、《城鎮(zhèn)給水排水技術(shù)規(guī)范：GB 50788—2012》第6.1.6 條、《鐵路旅客車站設(shè)計(jì)規(guī)范：TB 10100—2018》第7.5.3 條均明確抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)依據(jù)勘察單位提供的抗浮水位、最高水位。

1.3.2 專項(xiàng)論證

文獻(xiàn)［14］未明確具體如何取值，但應(yīng)考慮最不利組合，通過(guò)第4.1.13 條、第7.1.1-5 條、第7.1.3 條可知：對(duì)于情況復(fù)雜的重要工程，應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)論證；詳細(xì)勘察應(yīng)論證地下水在施工期間對(duì)工程和環(huán)境的影響，尤其在基礎(chǔ)抗浮、工程降水時(shí)。同時(shí)，在第4.1.13條條文說(shuō)明中亦提及：“地下工程的防水高度，已在文獻(xiàn)［9］中明確規(guī)定，不屬于工程勘察內(nèi)容?！蔽墨I(xiàn)［12］第3.0.5、3.0.6、4.2.6 條可知：勘察成果應(yīng)提供抗浮設(shè)防水位建議值，但因諸多因素限制必要時(shí)可進(jìn)行專項(xiàng)勘察或預(yù)測(cè)咨詢；而第5.3.1條又補(bǔ)充寫(xiě)明：“確定抗浮設(shè)防水位應(yīng)綜合勘察報(bào)告提供的抗浮設(shè)防水位建議值、設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)場(chǎng)地地下水水位預(yù)測(cè)咨詢報(bào)告、地下水長(zhǎng)期觀測(cè)資料等?！蔽墨I(xiàn)［15］第5.0.10條，“評(píng)價(jià)地下水結(jié)構(gòu)的上浮作用時(shí)，宜通過(guò)專項(xiàng)研究確定抗浮設(shè)防水位”。

1.3.3 綜合多種因素，多方復(fù)核確認(rèn)

文獻(xiàn)［18］第16.3.4 條寫(xiě)明：地下水設(shè)計(jì)水位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)需要在勘察測(cè)量的基礎(chǔ)上，綜合巖土工程條件、水文地質(zhì)條件及工程類型確定［26］。文獻(xiàn)［19］第3.1.4-4條規(guī)定：“抗浮設(shè)計(jì)水位應(yīng)在基坑開(kāi)挖后，由勘察、設(shè)計(jì)、施工單位共同現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核驗(yàn)證”。

綜上所述，個(gè)人認(rèn)為抗浮水位對(duì)工程安全意義重大，因此對(duì)于重大工程建議可由勘察單位提供建議值，而設(shè)計(jì)單位則應(yīng)在使用過(guò)程中，根據(jù)結(jié)構(gòu)荷載、單元、使用年限及抗浮設(shè)防水位的真實(shí)意義和作用等綜合論證使用，必要時(shí)進(jìn)行專項(xiàng)勘察或論證，如條件允許，可參考文獻(xiàn)［19］進(jìn)行多方復(fù)核、驗(yàn)證，從而為合理確定抗浮設(shè)防水位提供有利保障。

2 結(jié)語(yǔ)

⑴ 抗浮設(shè)防水位的確定是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題，不僅與規(guī)劃、設(shè)計(jì)方案、施工質(zhì)量、氣候、地理、地質(zhì)、水文條件等有關(guān)，還與人類活動(dòng)、工程需求、安全等級(jí)等有密切關(guān)系，即涉及到安全性又影響著經(jīng)濟(jì)性。

⑵抗浮設(shè)防水位的確定應(yīng)綜合多方因素，考慮最不利組合，做好充分論證，在保有一定的富裕度、安全性的前提下，合理考慮經(jīng)濟(jì)性。

⑶對(duì)于場(chǎng)地水文地質(zhì)條件復(fù)雜及重要工程，抗浮設(shè)防水位應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證，如條件允許，可進(jìn)行多方復(fù)核、驗(yàn)證。