1 防水水位與抗浮設防水位
在《規程》8.2“天然地基評價”7款中要求:對地下室防水和抗浮進行評價.由此可知地下室的防水和抗浮是兩回事,即兩種概念.前者是為防止地下水對地下室的使用功能產生危害(如滲漏、腐蝕等作用)而採取的防水措施;後者是為防止地下水的浮力對基礎的作用而危害地下室和整個建築物安全的抗浮起而採取的措施.從地下水位來說,地下室的防水水位和地下室的抗浮設防水位也不是一回事.這裡不談防水水位,僅對抗浮設防水位談談看法與體會.
2 在多層地下水情況下各層地下水具有各自的水位和最高水位
《規程》第8.6.2條第1款規定:當有長期水位觀測資料時,場地抗浮設防水位可採用實測最高水位;無長期水位觀測資料或資料缺乏時,按勘察期間實測最高穩定水位並結合場地地形地貌、地下水補給、排洩條件等因素綜合確定.
《規程》第5.0.4條又規定:當場地中有多層對工程有影響的地下水時,應採取止水措施將被測含水層與其它含水層隔離後測定地下水位或承壓水頭高度.
從上述兩條規定可以體會到在多層地下水條件下,各層地下水具有各自的獨立水位和最高水位.因為,如果各層水水位不獨立存在就不可能測出各層水的水位.對多層地下水進行分層水位長期觀測的主要目的之一也是為了測出各獨立水層的最高水位.
3 關於抗浮設防水位的最高水位
從上述可見:第一、抗浮設防水位應是最高地下水位;第二、在多層地下水場地,各層水具有獨立的水位(水頭);第三、多層水的情況下各層地下水具有各自的水位和最高水位(水頭).
特別引人注意的是,本《規程》和其它一些有關規範、規程一樣也都沒有指出在多層地下水條件下如何選擇作為抗浮設防水位的最高水位.
《規程》中提出以“最高水位”作為“場地抗浮設防水位”,對這個“最高水位”可以有兩種理
1)指場地內第一層地下水的最高水位:傳統的方法是用第一層地下水的最高水位與基礎底面的高程差來計算基礎底面地下水的浮力.這一方法存在兩方面的問題:(1)如果基礎底面所在層的地下水最高水位低於第一層地下水的最高水位,則計算浮力過大,據此而採用一些不必要的抗浮措施,將造成工程投資大、施工困難、延長工期.(2)當基礎所在層的最高水位高於第一層地下水的最高水位時,那就必將使浮力計算偏低,而趨於不安全,可能造成工程事故.
2)“最高水位”指場地內第一層潛水層以下任一層地下水的最高水頭,這層水的水頭超過第一層潛水的最高水位;,亦即不管基礎底面位於那一層地下水中,浮力的計算都以那層水的最高水頭為準,這顯然是不合理的.
由上述可見抗浮設防水位的選擇是非常重要的,如果選擇不當,必將造成不良後果.
4 如何確定抗浮設防水位
關於這個問題有關文獻已作了論述.本文參考文獻1及2中,用圖示的方法說明當基礎底面位於那一層地下水(廣義地說相對隔水層也是含水層)中時,哪層地下水的最高水位就是抗浮設防水位(水頭).在本文參考文獻3中更是明確地提出“地下建築物的抗浮設防水位應是基礎所在地下水層的最高水位”.
如果基礎底面位於相對隔水層中時,其所受浮力的計算方法請參看本文參考文獻1.
因此,在提供抗浮設防水位時,要搞清場地內有幾層地下水,基礎底板位於哪一層水中,查明該層水的最高水位(水頭),該水位(水頭)就是抗浮設防水位(水頭).在勘察資料中,一般應提出基礎可能涉及的各層地下水的最高水位.
確定地下水最高水位,在一般地下水沒有受到人為干擾但沒有長期觀測資料的地區,只要精心作好調查,並觀測好(包括進行長期觀測)各層地下水的水位,比較正確的確定各層最高水位是不難作到的.在沒有地下水位長期觀測資料又受自然因素和人為因素強烈影響的地區,由於這些因素的不確定性,要正確確定(復原)最高水位無疑是困難的,此時,就應從安全出發來確定最高水位.
5 關於“場地抗浮設防水位”
《規程》中有“場地抗浮設防水位”一詞,由於在多層地下水場地有多種建築物,各自有自己的基底深度,可能涉及不同的地下水層而有不同的抗浮設防水位,因此,並不存在統一的場地抗浮設防水位.
1 防水水位與抗浮設防水位
在《規程》8.2“天然地基評價”7款中要求:對地下室防水和抗浮進行評價.由此可知地下室的防水和抗浮是兩回事,即兩種概念.前者是為防止地下水對地下室的使用功能產生危害(如滲漏、腐蝕等作用)而採取的防水措施;後者是為防止地下水的浮力對基礎的作用而危害地下室和整個建築物安全的抗浮起而採取的措施.從地下水位來說,地下室的防水水位和地下室的抗浮設防水位也不是一回事.這裡不談防水水位,僅對抗浮設防水位談談看法與體會.
2 在多層地下水情況下各層地下水具有各自的水位和最高水位
《規程》第8.6.2條第1款規定:當有長期水位觀測資料時,場地抗浮設防水位可採用實測最高水位;無長期水位觀測資料或資料缺乏時,按勘察期間實測最高穩定水位並結合場地地形地貌、地下水補給、排洩條件等因素綜合確定.
《規程》第5.0.4條又規定:當場地中有多層對工程有影響的地下水時,應採取止水措施將被測含水層與其它含水層隔離後測定地下水位或承壓水頭高度.
從上述兩條規定可以體會到在多層地下水條件下,各層地下水具有各自的獨立水位和最高水位.因為,如果各層水水位不獨立存在就不可能測出各層水的水位.對多層地下水進行分層水位長期觀測的主要目的之一也是為了測出各獨立水層的最高水位.
3 關於抗浮設防水位的最高水位
從上述可見:第一、抗浮設防水位應是最高地下水位;第二、在多層地下水場地,各層水具有獨立的水位(水頭);第三、多層水的情況下各層地下水具有各自的水位和最高水位(水頭).
特別引人注意的是,本《規程》和其它一些有關規範、規程一樣也都沒有指出在多層地下水條件下如何選擇作為抗浮設防水位的最高水位.
《規程》中提出以“最高水位”作為“場地抗浮設防水位”,對這個“最高水位”可以有兩種理
1)指場地內第一層地下水的最高水位:傳統的方法是用第一層地下水的最高水位與基礎底面的高程差來計算基礎底面地下水的浮力.這一方法存在兩方面的問題:(1)如果基礎底面所在層的地下水最高水位低於第一層地下水的最高水位,則計算浮力過大,據此而採用一些不必要的抗浮措施,將造成工程投資大、施工困難、延長工期.(2)當基礎所在層的最高水位高於第一層地下水的最高水位時,那就必將使浮力計算偏低,而趨於不安全,可能造成工程事故.
2)“最高水位”指場地內第一層潛水層以下任一層地下水的最高水頭,這層水的水頭超過第一層潛水的最高水位;,亦即不管基礎底面位於那一層地下水中,浮力的計算都以那層水的最高水頭為準,這顯然是不合理的.
由上述可見抗浮設防水位的選擇是非常重要的,如果選擇不當,必將造成不良後果.
4 如何確定抗浮設防水位
關於這個問題有關文獻已作了論述.本文參考文獻1及2中,用圖示的方法說明當基礎底面位於那一層地下水(廣義地說相對隔水層也是含水層)中時,哪層地下水的最高水位就是抗浮設防水位(水頭).在本文參考文獻3中更是明確地提出“地下建築物的抗浮設防水位應是基礎所在地下水層的最高水位”.
如果基礎底面位於相對隔水層中時,其所受浮力的計算方法請參看本文參考文獻1.
因此,在提供抗浮設防水位時,要搞清場地內有幾層地下水,基礎底板位於哪一層水中,查明該層水的最高水位(水頭),該水位(水頭)就是抗浮設防水位(水頭).在勘察資料中,一般應提出基礎可能涉及的各層地下水的最高水位.
確定地下水最高水位,在一般地下水沒有受到人為干擾但沒有長期觀測資料的地區,只要精心作好調查,並觀測好(包括進行長期觀測)各層地下水的水位,比較正確的確定各層最高水位是不難作到的.在沒有地下水位長期觀測資料又受自然因素和人為因素強烈影響的地區,由於這些因素的不確定性,要正確確定(復原)最高水位無疑是困難的,此時,就應從安全出發來確定最高水位.
5 關於“場地抗浮設防水位”
《規程》中有“場地抗浮設防水位”一詞,由於在多層地下水場地有多種建築物,各自有自己的基底深度,可能涉及不同的地下水層而有不同的抗浮設防水位,因此,並不存在統一的場地抗浮設防水位.