蔡吉明

（福建省第八地质大队，福建 龙岩 364000）

0 引言

不清楚地下水的状态和变化情况是导致地下水造成危害的主要因素[1]。为了保证建筑工程的施工质量，避免安全事故的发生，需要对工程用地区域进行水文地质勘查，主要分析和评价地下水对岩土层的影响，避免地下水在施工过程中造成负面影响[2]。在对水文地质条件进行调查的过程中，针对不同类型的地下水，应采取对应的勘查方法。本文结合某工程建设项目，对根据建筑工程场地水文地质特征开展的相关设计进行分析。

1 场地工程地质条件

1.1 地形地貌及周边环境条件

某工程场地位于福建上杭县东三环路南侧，工程总用地面积为35641m2，地下建筑面积为23071m2。

场地地貌属于丘陵及山麓斜坡堆积地貌，沟谷与坡地相间，其地形主要由东向西倾斜，现状地形起伏大，需按设计地坪标高进行开挖或回填整平，整平后填方区域分布广且填方量大。拟建项目分为南北地块，在建富荣道路（设计路面标高193.5~195.00m）从中部穿过，东侧和北侧为山坡地，南侧为已建小区，西侧为农田。经过高挖低填，原始地形已经改变，地面调查没有发现该地区存在防空洞、墓穴、地下管线结构以及古河道等。

1.2 地质构造及岩土分布

在场地附近有东西向丰图-大池断裂带以及南北向蛟洋-庐丰断裂带，地质构造稳定。

通过对该场地进行勘查发现，场地上部主要为素填土，分布范围广且厚度较大，普遍厚度10m以上，多为角砾、碎块组成；场地中部粉质黏土层以粉粒、黏土为主，有机质异味较强，土质较软、压缩性强，在场地的原沟谷地段分布；场地下部是白垩系上统沙县组（K2s）地层，部分地方的块状强风化岩层遇水容易崩解。场地典型地质剖面图如图1所示。

图1 场地典型地质剖面图

2 场地水文地质特征

通过勘查发现场地内的地表水主要以低洼处积水、池塘水为主，没有发现地表水系和地下水露头。对地下水位进行勘查可知，稳定水位标高在181.10～183.96m之间。本次研究缺乏对地下水长期测量的资料，通过对附近场地水位变化情况进行观测后分析认为该场地地下水水位的年变化量大约为2.00m。通过对附近排水设施、环境条件、道路规划、地表抬升、地质条件发生改变过程对地下水位的观察和评估，可知该场地历史最高水位标高为186.00m。

2.1 地下水埋藏及性质

拟建场地大部分地段为高填区，地下水埋藏较深，无法通过干钻至地下水，未能测到初见水位，根据场地地形地貌及勘探揭露地层情况，场地地下水类型主要为填土层中的包气带水、潜水孔隙水及潜水裂隙水。

（1）包气带水主要赋存于素填土中，其渗透性受填料性质及密实度影响大，具明显不均匀性，总体属弱透水层。其补给来源主要为大气降水及场地外围地下水的侧向补给，并通过蒸发及地下水侧向径流等方式排泄。

（2）潜水孔隙水主要赋存于粉质黏土，属弱透水层，富水性较差，透水性弱。其补给来源主要为大气降水及场地外围地下水的侧向径流补给，并通过蒸发及地下水侧向径流等方式排泄。

（3）潜水裂隙水主要赋存于基岩风化裂隙中，其渗透性、富水性与基岩的裂隙发育程度及连通性有关，具有明显的不均匀性和随机性，渗透性相差不大，总体富水性弱、透水性弱。其补给来源主要为含水层侧向补给和上部含水层垂直补给，通过侧向径流等方式排泄。

地下水的补给和排出条件受地形的影响，补给来源主要是来自大气降水。地下水的迳流方向主要由东往西方向，总体分析得出该场地的沟谷地段容易积水且排泄条件较差。

2.2 岩土体的渗透等级

结合建筑工程的勘查经验以及附近同类土层的勘探资料，确定该场地的岩土层渗透等级，如表1所示。

表1 各岩土层的渗透等级划分

3 基于场地水文地质特征的设计分析

3.1 基坑降排水设计分析

拟建建筑物范围内设地下室1层，设计地坪标高为193.85~195.85m，地下室底板标高为188.80~190.80m，场地正进行高挖低填，按设计标高整平后总体基坑开挖深度在地面下5.50m左右。虽然该工程现状地下水位低于基坑底面较多，但不排除地下水位在不确定因素影响下出现上升的可能。地下水上升高于基坑底面标高或强降雨流入基坑内形成积水时可采用明排处理，如采取明沟、集水井等降排水措施，需做好基坑四周地表水的截流、排泄、疏通等措施，建立完善的排水系统，防止大量降水造成基坑瞬时积水。基坑降水可能造成周边建筑物及道路、已有管线地基中的地下水下降，可能使已有建筑物以及道路、管线地基中附加应力增大，造成地基沉降过大，造成已有建筑物及道路、管线产生裂缝等问题。

3.2 抗浮设计分析

现状场地地下水的稳定水位标高为181.10~183.96m，地下水埋藏较深，低于地下室设计板底标高约6.0m。如果以场地最高历史水位186m取值进行防水和抗浮设计，建设过程中地下水的排泄路径和条件会随着周边建筑物及道路的施工而改变。受地下水的影响，该工程地下室存在较大的安全风险，可能造成地面隆起和渗水，影响地下室的使用。场地南侧位于沟谷与山坡相间地段，地下水埋深低于拟建建筑物设计地坪标高约12m，如果以按设计室内地坪标高下-0.50m取值进行防水和抗浮设计，较高的抗浮水位需要加大基础结构，增加配重和抗浮锚杆设计，就需投入更多的建设资金。

该工程现状地下水位虽然低于地下室底板标高，但场地按设计地坪标高整平后将回填较厚的填土层，场地整体地表抬升，周边道路的建设，整个地表环境将改变，水文地质条件也随着发生变化。在暴雨期间和极端气象条件下素填土可能会形成水位较高的上层滞水含水层，由于素填土不均匀和不同部位土料和密实度不均匀，造成素填土的透水性不均匀，局部可能为相对隔水土体，水渗流受阻，可能使填土层中地下水位升高。基坑侧壁的回填土料达不到隔水标准及夯实标准时，也可能导致雨季汛期地表水下渗补给形成上层滞水或地下水[1-2]。

因此，结合周边规划道路、排水设施设置及场地整平需要回填较厚的土层，场地整体地表抬升，环境条件产生重大变化，场地地质条件将发生改变及地下水位变化等情况，该工程地下室防水设计水位标高和抗浮设计水位标高建议富荣路南侧地块按设计室内地坪标高下-3.50m，北侧地块原始地形地势较低按高程190m考虑。

抗浮水位高于地下室底板面约0.50~1.50m，因此，应进行抗浮设计，建议采用抗浮锚杆。本项目抗浮水位取值比现状地下水位高出不少，防水设计水位的提高势必增大建筑结构的配筋配重和刚度，增加工程造价，但防水设计对地下室的长期安全使用事关重要，建设单位应注意和重视。

4 提升设计水平的措施

4.1 重视水文地质勘查工作

进行水文地质勘查的主要目的就是明确地下水的分布特点，分析和评价地下水对工程的影响，制定合理的施工方案，避免工程实施过程中地下水产生危害。想要确保工程施工的安全性，降低安全事故发生的几率，必须加强水文地质的勘查工作，才能达到降低地下水对工程施工带到来的不良影响。因此，在进行工程地质勘查的过程中，需要将水文地质情况作为勘查的重点内容之一。

4.2 规范水文地质勘查流程

在对工程用地进行水文地质勘查的过程中，为了确保水文地质勘查工作的顺利实施，需要制定合理的勘查工作流程。工作人员在进行水文地质勘探时，需要根据勘查工作的流程以及相关操作规范进行施工，并依照勘查工作规范要求对相关参数进行测量和选取，确保勘查参数的准确性，提高水文地质勘查结果的准确性与全面性。此外，为了确保工作人员按照工作流程进行勘探，需要加强对勘查工作的监管，提高勘查工作的规范性和准确性，为工程的设计与施工提供更为精准的数据。

4.3 加强勘查新技术的应用

水文地质勘查质量受新技术的影响较大，随着我国科技水平的不断提升，精密的测量仪器以及计算机技术已经在水文地质勘探中得到广泛运用，使得水文地质勘查结果的准确性得到了有效提升。为了确保水文地质勘查结果的准确，可以运用前沿技术，例如：同位素技术、钻孔透视仪法、地理信息技术等。精密的仪器和高新技术更加适应多变的自然环境，可以突破人工勘查的局限性。

5 结束语

综上所述，水文地质条件是工程地质勘查过程中非常重要的勘察内容，地下水既是岩土体的重要组成部分，会直接影响岩土体的工程特性，又属于基础工程的环境，影响建筑物的稳定性和耐久性。进行场地水文地质勘察时，需要明确地下水的埋藏及性质，分析岩土体的渗透等级，以便开展基坑降排水设计和抗浮设计。要想提高基于场地水文地质特征的设计分析水平，可以采取重视水文地质勘查工作、规范水文地质勘查流程、加强勘查新技术的应用等措施。总之，为了能够给项目建设提供最为可靠的场地水文地质条件，促使工程项目的施工建设更加安全，提高建设工程的整体效益，必须对水文地质工作给予高度的重视。