学文网【摘 要】由于经济的迅速发展，各小区大都会建设大型的地下室来用于停车。这使得越来越多的地下室面临抗浮设计的问题，一直以来，由于工程场地的多样性和复杂性，同时缺乏长期的水文观测资料和历史水位记录，地质勘察部门提供的岩土工程勘察报告给出的抗浮设防水位不是“室外地面标高”就是“场地整平标高”。结构设计人员往往也是按此设计，取值过高，造成浪费，本文分析了普通地下室的抗浮设防水位的选取，通过科学合理的设防水位来节省建筑材料。
【关键词】地下室；抗浮设防水位；取值
1.对场地抗浮设防水位的理解
地下室抗浮设防水位法律上应由地质勘察单位提供，结构设计单位依据岩土工程勘察报告提供的抗浮设防水位进行计算。结构设计单位无权自行选取抗浮设防水位。按《高层建筑岩土工程勘察规程》第2.1节术语中对“抗浮设防水位”的解释：“地下室抗浮评价计算所需的，保证设防安全和经济合理的场地地下水位”。这就要求岩土勘察单位提供的抗浮设防水位能确保建筑在使用期间安全，且要以区域水文地质条件为基础，根据地下水类型，各层地下水位及其变化幅度和地下水补给、排泄条件等因素对抗浮设防水位进行评价。地下室抗浮评价在《高层建筑岩土工程勘察规程》第8.6节作了具体的阐述，其中第8.6.2条对场地地下水抗浮设防水位的综合确定提出了具体的要求。但岩土勘察单位实际上很难按规范的要求提供抗浮设防水位，一是由于甲方对时间进度要求太紧；二是缺乏系统长期的水文资料；三是因为其它各种因素。这使得勘察单位提供的抗浮设防水位绝大部分为“室外地面标高”和“场地整平标高”。
针对抗浮水位等一系列的问题，有学者对场地抗浮水位的确定给出了3个条件：①场地抗浮设防水位的确定要以区域水文地质条件为基础。②场地抗浮设防水位应是各含水层最高水位之最高者。③上层滞水的水位不应作为“场地抗浮设防水位”。
2.对抗浮设计的一点建议
目前讨论的地下室抗浮水位的确定均是在原始自然状态下场地的地下水位的确定，实际上由于地下室基坑的开挖，且开挖范围比地下室的范围会大一些，地下室施工完成后，地下室侧壁和基坑之间的施工空间回填部分不可能回到原始的自然状态。从目前中国的施工现场情况和管理水平看，地下室四周很难按设计***纸要求的土体回填，密实度不可能达到设计***纸的要求。基坑内填充大量的建筑垃圾及模板碎片等杂物。地下室基坑一般分两种情况，第一种情况为有混凝土支护的基坑（含桩加止水帷幕的支护结构，地下连续墙，钢板网混凝土护坡等），这种结构为防止地表水渗入基坑导致土体垮塌，地下室施工完成基坑封闭后，这种结构依然保留于土中，形成事实上的一个“聚水盆”。第二种情况为地下室四周场地开阔，采取纯自然放坡。在以上两种支护条件下，地下室的抗浮水位的标高取值均应参考以下几点：①历史最高水位或丰水期最高水位；抗浮设防水位若有长期水文观测资料或历史水位记录时，地下水作用力的计算可采用历史最高水位；若无长期水文观测资料或历史水位记录时，地下水浮力的计算可采用丰水期最高稳定水位。场地有承压水且承压水与潜水有水力联系时，应按承压水和潜水的混合最高水位计算地下水对地下室的浮力作用。历史最高水位或丰水期最高水位极有可能高于场地室外地面很多，此时整个场地及地下室均淹没在水中，这种情况下取历史最高水位或丰水期最高水位是不对的。②依据地质勘察报告提供的抗浮设防水位。这就要求勘察单位切实按《高层建筑岩土工程勘察规程》第8.6节的有关要求进行勘察工作。③室外水体自流进入地下室的最低处标高。对于地下室来说，应该是与地下室连成一体的人和车等出入口处的最低标高。一般情况下车道等出入口处的标高比室外地面标高或场地整平标高低很多；若地下水位高于此标高，则水会从车道等出入口溢进地下室，许多地下室均属于这种情况。④室外地面最低处标高。若车道等出入口处的标高较高，则地下室的抗浮水位应取地下室四周室外地面标高的最低点处。以上4种情况是我们确定地下室抗浮水位的重要因素，我们应作出比较后取符合工程实际的最小值设计。这样取值既符合实际情况又遵守了勘察报告，设计人员也很好操作实施，这就使得地下室抗浮设防水位避免取值过高造成浪费。
3.工程实例
苏州某小区单层地下室平时用作车库，柱网间距6mx8m，设计使用年限50年。地下室面积约20000m2，呈长方形布置，长约250m，宽约83m。地下室顶板面覆土厚度1.0m，地下室结构顶板面标高-1.500m(相对标高)，底板面标高-5.600m(相对标高)。场地地势呈北边高，南边低，地下室底板以下为硬塑状态的黏土层，分布于整个场区，强度高（fak=200kPa），中～低压缩性，工程性质良好，作为地下室的天然基础。若按地质勘察报告提供的抗浮设防水位为“场地整平标高”，设计人员一般会按建筑总***的室外场地标高取值，取抗浮设防水位为4.20m标高，则整个地下室要采取抗浮措施，整个地下室的抗浮成本估算约300万人民币。若采用基坑四周最低点3.200m标高的抗浮设防水位，则地下室不用采取抗浮措施。苏州市历史最高潜水位为2.63米，最低水位为-0.21米，均为56黄海高程（前两者地勘报告均未给出），抗浮设防水位若取2.63m标高地下室也不需要采取抗浮措施。从此例可以清楚地看到抗浮设防水位的选取是至关重要的，这就要求勘察单位提供科学的有依据的抗浮水位，着实承担起技术责任，让设计人员能清晰的使用抗浮水位。通过对地下室的场地条件进行分类后，结构设计人员能很清晰地对抗浮设防水位标高进行取值并进行相应的折减，这样设计做到有的放矢，既满足工程安全要求，又节省造价，节约社会资源。
4.结语
目前地下室抗浮设计设防水位取值不合理造成社会资源的浪费。原始地貌下的场地地下水位和基坑开挖、支护、回填后的抗浮设防水位可能具有不一致性。勘察单位应提供科学合理的抗浮设防水位。设计应要求勘察单位提供基底下土层的各项物理力学指标及渗透系数。地下室抗浮设防要选取符合工程实际的设防水位和静水压力折减系数。
【参考文献】
［１］JGJ72-2004 高层建筑岩土工程勘察规程.北京：中国建筑工业出版社，2004.
［２］张旷成，丘建金.关于抗浮设防水位及浮力计算问题的分析讨论.岩土工程技术，2007，21（1）.
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