地下水抗浮设防水位的确定

地下水抗浮设防水位的确定

王长科

1、地下水位上升导致建筑物上浮的危害

2、地下水位属性

随机性+人为性

3、地下水位预测

地下水位、年变幅值、历史最高水位、长期观测概率分析值+补给影响估计值(侧向补给流入-流出、垂向补给流入-流出)-抽取影响估计值+环境变化影响估计值+安全幅度。

4、设防设计

《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019规定:

1.0.3 抗浮工程应综合考虑建筑荷载特征与功能要求、场地工程地质与水文地质及环境条件等因素,结合地方经验,因地制宜地确定抗浮治理方案。

3.0.1 抗浮工程应根据工程地质和水文地质条件的复杂程度、地基基础设计等级、使用功能要求及抗浮失效可能造成的对正常使用影响程度或危害程度等划分为三个设计等级,并按表 3.0.1确定 。

表3.0.1 建筑抗浮工程设计等级

甲级:工程地质和水文地质条件复杂场地的工程;设计地坪低于防洪设防水位或处于经常被 淹没场地的工程 ;埋深较大和结构荷载分布变化较大的工程;对上浮、隆起及其裂缝等有特殊要求的工程 ;抗浮失效危害严重的工程; 《建筑地基基础设计规范》 GB50007 规定设计等级为甲级的工程;进行抗浮治理的既有工程

乙级:除甲级、丙级以外的工程

丙级:工程地质和水文地质条件简单场地的工程;抗浮失效对工程安全危害不严重的工程; 《建筑地基基础设计规范》GB50007规定 设计等级为丙级的工程;临时性工程

3.0.2 建筑工程施工期和使用期的稳定状态应根据地下结构形式及埋置深度、结构荷载分布、抗浮设计等级、抗浮设防水位等条件,按最不利组合工况确定。抗浮不稳定时,应根据影响稳定状态的因素采取相应的抗浮措施 。

3.0.4 建筑工程应满足抗浮稳定标准要求。抗浮结构和构件的承载力、变形及抗浮设施有效性应符合抗浮性能及结构设计要求,抗浮构件及设施的耐久性年限不应少于建筑工程结构设计使用年限。

3.0.5 建筑场地岩土工程勘察应满足抗浮工程设计与施工需要。抗浮设计等级为甲级、水文地质条件比较复杂的乙级及场地岩土工程勘察文件不满足抗浮设计和施工要求时,应进行专项勘察。

3.0.6 抗浮设防水位应根据建筑使用功能、抗浮设计等级、场地历史最高水位和长期水位观测资料、勘察报告建议、水位预测咨询成果和工程经验综合分析后,按施工期和使用期分别确定。

3.0.7 抗浮工程设计内容应包括抗浮稳定性验算、抗浮措施选择、抗浮构件计算或验算、耐久性设计和构造设计 ,以及抗浮构件性能试验、施工及质量验收标准和监测与维护等要求。

本文建议:

地下水抗浮设防水位的确定:科学预测+人为设定

设计师根据“国家技术政策+技术标准+建筑物实际情况+业主要求+勘察建议+地区经验+防洪评价+地下水位设防评价”,综合确定。

5、抗浮设防措施

抗浮+降水减压

6、抗浮设防方案论证

7、设防设计和运营控制

设计(设防方案)+控制(工程运营管理,控制地下水始终处于设防水位之下)

8、结束语

地下水位的抗浮设防是当前一个热点问题,需要高度重视。
在调查地下水历史水位、勘察场地水文地质的基础上,根据区域地下水使用与保护规划,结合对降雨、洪水及场地水文地质单元的地下水位场分析预测,科学处理抗浮和建筑物施工使用期间降水减压之间的辩证关系,合理确定地下水的抗浮设防水位,以实现安全适用、经济合理、百年大计、保护环境之目标。
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