抗浮水位確定方法的探討

劉德龍 武鈺華

(中冶沈勘工程技術(shù)有限公司，遼寧 沈陽 110016)

1.《規(guī)程》中計(jì)算抗浮水位的要求

通過總結(jié)《規(guī)程》中的內(nèi)容總結(jié)出:抗浮水位的確定前提應(yīng)包括地貌單元、地層結(jié)構(gòu)、地下水類型及水位變化情況;確定抗浮水位需要考慮地下水的補(bǔ)給排泄條件等因素來綜合評(píng)價(jià);要以長期水文資料為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)綜合考慮;當(dāng)?shù)叵滤徊▌?dòng)較大，場(chǎng)地水文地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜或區(qū)域性的地下水補(bǔ)給和排泄條件發(fā)生較大變動(dòng)時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行專門的論證。

2.平原地區(qū)、斜坡場(chǎng)地抗浮水位的初步計(jì)算方法

平原地區(qū)如果存在當(dāng)?shù)亻L期水文觀測(cè)資料，那么場(chǎng)地所在區(qū)域的最高地下水位與可能的意外補(bǔ)給造成的場(chǎng)地最高水位的上升值的和就等于地下水抗浮水位(通常考慮最不利原則);如果沒有長期水文觀測(cè)資料，則一般用勘察期間的地下水最高水位加上當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)的該層地下水位的年變幅(無經(jīng)驗(yàn)一般取0.5～1.0)加上意外補(bǔ)給造成的水位上升值求得地下水抗浮水位(通?？紤]最不利原則)。以上計(jì)算出的抗浮水位還需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐母鞣N影響因素進(jìn)行精準(zhǔn)修正，修正之后才能作為參考標(biāo)準(zhǔn)提交給相關(guān)單位。

斜坡地區(qū)需要進(jìn)行專門的水文地質(zhì)調(diào)查，既要了解該地區(qū)的地質(zhì)氣象條件，還需要評(píng)估人工排水的條件，根據(jù)地下水位的變化進(jìn)行綜合評(píng)估地下水對(duì)建筑物基底有哪些不利影響。一般情況下抗浮水位可按下列公式計(jì)算:

該區(qū)域多年中的最高水位值(一般為50年一遇)+意外補(bǔ)給造成的最高水位上升值=地下水抗浮水位

3.案例分析

3.1 遼東灣新區(qū)危險(xiǎn)廢物處置中心項(xiàng)目

3.1.1 自然地理概況、水文地質(zhì)降雨條件

遼東灣新區(qū)危險(xiǎn)廢物處置中心項(xiàng)目位于盤錦市盤錦遼濱沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)。擬建場(chǎng)區(qū)為人工填海整平場(chǎng)地，地面較平坦，場(chǎng)地南部緊鄰遼東灣，附近城市道路管網(wǎng)已形成，排水通暢，無內(nèi)澇隱患，水文條件良好，擬建場(chǎng)地地面標(biāo)高1.81～3.50m，高差1.69m。

遼東灣屬暖溫帶大陸性半濕潤季風(fēng)氣侯，多年年平均降水量均在600～700mm 之間，主要集中在7、8、9月，降水量一般占全年70～80%。最大年降水量1280mm (1954年)，最小年降水量206.9mm (1975年)。多年水面蒸發(fā)量1512～1928mm。

3.1.2 地下水

勘察期間在鉆探深度范圍內(nèi)各鉆孔均見有地下水，地下水類型主要為孔隙潛水，主要由大氣降水和側(cè)向滲流補(bǔ)給，水量中等，穩(wěn)定水位埋深為1.30～3.20m，穩(wěn)定水位標(biāo)高為0.24～0.59m。根據(jù)區(qū)域資料，雨季水位最高，枯水期水位最低，最高水位出現(xiàn)在6月～7月，最低為2月～3月，年變化幅度約0.5～1.0 米。

3.1.3 分析

由勘察資料可知，地下水位最高穩(wěn)定水位在0.24～0.59m，考慮最不利情況地下水最高水位應(yīng)取0.59m。由于河流距離該場(chǎng)地較遠(yuǎn)，河流補(bǔ)給可以忽略不計(jì)，該地區(qū)主要為降雨補(bǔ)給，考慮最不利情況，年降雨量按最大年降水量1280mm (1954年)計(jì)算，降水量按80%集中比率計(jì)算，地下水位年變化幅度按最大變化幅度1.0m 計(jì)算，得出的結(jié)果是比較安全的合理的。

計(jì)算:0.59+1.28 ×80%+1.0=2.614

經(jīng)過綜合各種因素的分析論證，2.614m 作為該場(chǎng)地抗浮水位是合理安全的。

3.2 金海灣別墅改造項(xiàng)目

3.2.1 自然地理、水文及氣象條件

擬建金海灣別墅改造項(xiàng)目位于大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察，場(chǎng)地原為剝蝕殘丘地貌，按階梯狀經(jīng)人工整平而成現(xiàn)狀。場(chǎng)地標(biāo)高大于17.00m，在場(chǎng)地外東側(cè)有王官寨河低于17.00m 以下。場(chǎng)地總體地勢(shì)較高，無河流及沖溝影響，排水通暢，場(chǎng)區(qū)豐水期不受洪水威脅亦無內(nèi)澇問題，場(chǎng)地水文條件良好。

本區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)半島氣候區(qū)，雨量集中，冬季寒冷，夏季炎熱，根據(jù)國標(biāo)《建筑氣象參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》提供的大連市氣象資料 (1951—1980年)，平均年總降水量658.7mm;一日最大降雨量171.1mm。

3.2.2 地下水

勘察期間在鉆探深度范圍內(nèi)大部分鉆孔見有地下水，地下水類型為孔隙型潛水和基巖裂隙巖溶水，水量中等，地下水穩(wěn)定水位埋深2.30～3.90m，穩(wěn)定水位標(biāo)高15.60～18.37m，水位主要受大氣降水和側(cè)向河流補(bǔ)給(大氣降水影響較大)，年最大變化幅度在1.00～2.00m。

3.2.3 分析

由勘察資料可知，地下水位中最高穩(wěn)定水位在15.60～18.37m，考慮最不利情況地下水最高水位應(yīng)取18.37m。場(chǎng)地總體地勢(shì)較高，無河流及沖溝影響，排水通暢，場(chǎng)區(qū)豐水期不受洪水威脅亦無內(nèi)澇問題，該地區(qū)主要為降雨補(bǔ)給，根據(jù)國標(biāo)《建筑氣象參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》提供的大連市氣象資料 (1951—1980年)，平均年總降水量658.7mm;一日最大降雨量171.1mm。根據(jù)資料顯示大連地區(qū)降雨比較平均，降雨補(bǔ)給按平均年降雨量的60%計(jì)算是比較合理的，地下水位年變化幅度按最大變化幅度2.0m 計(jì)算，得出的結(jié)果是比較安全的合理的。

計(jì)算:18.37+0.657 ×60%+2.0=20.76m

最后經(jīng)過綜合各種因素的分析論證，20.76m 作為該場(chǎng)地的抗浮水位是合理安全的。

4.總結(jié)

一般情況下，想要相對(duì)準(zhǔn)確的確定抗浮水位的取值應(yīng)該首先確定底下含水層的情況，然后根據(jù)勘察報(bào)告及相關(guān)數(shù)據(jù)，分析包括自然、人為等影響因素在內(nèi)的多種因素，最后計(jì)算出地下含水層的最高地下水位(公式為最高地下水位=勘察期最高水位+當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值+最高水位的上升值)，該值經(jīng)過綜合考慮其他因素進(jìn)行精確矯正之后，一般可作為抗浮水位應(yīng)用到實(shí)際工作中?？偠灾€是資料、考慮因素越全面，分析越具體，通過最不利情況原則所得出的抗浮水位越是準(zhǔn)確的。