彭柏兴：上层滞水需要抗浮吗？

什么是上层滞水？

根据埋藏条件，地下水分为三类：上层滞水（包气带水）、潜水（饱水带水）和承压水，三者之间的关系如图1所示。

                 图1 上层滞水、潜水及承压水埋藏条件示意图

何谓上层滞水？

GBT 14157-1993 《水文地质术语》：包气带中局部隔水层上的重力水。

GB/T 50279-98《岩土工程基本术语标准》：包气带中局部隔水层或弱透水层上积聚的具有自由水面的重力水。

GB/T 50279-2014《岩土工程基本术语标准》：包气带中局部隔水层上积聚的重力水。

上层滞水的特征为局部的、分布不广的、不连续、埋藏浅的暂时性水，主要靠大气降水和地表水下渗补给，以蒸发或逐渐向下渗透的形式排泄，水位变化幅度大，动态不稳定，季节性影响大。

上层滞水需不需要考虑抗浮？

观点有二。

其一，以张旷成大师为代表（2007）：严格意义的上层滞水,不应以它的最高水位作为“场地抗浮设防水位”,亦 即上层滞水不考虑浮力。

观点如下：

①上层滞水埋藏于包气带中，可能处于非饱和土中,且在地下水面以上,直接与气相通,是地表水和地下水相互转化的过渡带；

②是局部隔水层、弱透水层上积聚的重力水,没有明确的含水层；

③虽有自由水面，受局部不透水层层面支配，往往不具连续自由水面；

④其重要水力特征：水压力小于大气压力；

⑤受季节性影响很大，通常为暂时性水。

清华大学李广信教授（2003）认为：许多城市中上部粘性土中的地下水往往以滞水存在，它可能由天然降水或管道漏水原因造成，在时空上变化较大。地下水中的浮力与地下水的赋存形态及地下水流动有关。以潜水和滞水中的孔压与浮力为例,图2中，上部粘性土存在着滞水，下部砂土中存在层间潜水。粘性土中的水实际上为“悬水”。粘土层 A 点水压为 0 , B点水压也为0，AB间各点压力为0。 地下室底在 AB 之间时，其浮力为0 。从B到C时, 浮力变化服从层间潜水中的静水压力。

图2 潜水和滞水中的孔压与浮力

林宗元大师（2003）主编的《简明岩土工程勘察设计手册》（上册）第5.6.2节认为： 场地地下室范围内只有上层滞水时，地下室可不考虑抗浮设计问题。

DBJ15-31-2016第5.1.4条之条文说明，地下水依其埋藏条件可分为上层滞水、潜水、承压水。但考虑水的浮托力平衡结构竖向荷载的有利作用时，计算水头取建筑物使用期间的最低潜水位，而不应取上层滞水的水位。

其二，应当考虑。以一些实际工程、地区规定及行业标准为代表。

杨瑞清等（2001）基于深圳地区的水文地质特征，提出了“滞水地下水”新概念：潜水位以上的弱含水层中重力水及人为渗漏补给的层中孔隙水，能在岩土孔隙中渗透流动, 符合渗流原理。认为对“滞水地下水”的抗浮设防水位的确定应持慎重态度，应以历年滞水面最高标高即最高滞水水位作为地下水的设防水位。

黄志仑大师（2005）关注到在多层地下水条件下，如何选择作为抗浮设防水位的最高水位问题，认为地下建筑物的抗浮设防水位应是基础底板所在地下水层的最高水位。

JGJ/T72-2017第8.6.2条第3款：场地具有多种类型地下水，各类地下水虽然具有各自的独立水位．但若相对隔水层已属饱和状态、各类地下水有水力联系时，宜按各层水的混合最高水位确定。

JGJ476-2019第5.3.3条第5款：多层地下水的独立水位、有水力联系含水层的最高混合水位。

DB42/242-2014第11.5.3条第1款：抗浮设计应全面考虑上层滞水、承压水、潜水、裂隙水、岩溶水等不同类型地下水的水位，水位变化及水力联系的影响，按最不利情况确定抗浮设计水位。

上层滞水的抗浮设防水位如何确定？

上层滞水水位变化无常，很难获取其最高历史水位。如何确定其抗浮设防水位呢？

DB42/242-2014第11.5.3条提出了下列原则：

（1）上层滞水的抗浮设计水位可按使用阶段场地地面标高取值；

（2）对二、三级阶地可通过地形、地貌的调查提供抗浮设计水位；

（3）如地面有可能长期渍水时，应按渍水水面标高取值；

（4）其它类型地下水与上层滞水有水力联系且水位低于上层滞水时，按上层滞水水位取值。

参考文献

[1] GBT14157-1993水文地质术语[S].国家技术监督局,1993.

[2] GB/T50279-98岩土工程基本术语标准[S].北京:中国计划出版社,1998.

[3] 林宗元主编.简明岩土工程勘察设计手册[M]（上册）.北京:中国建筑工业出版社,2003.

[4] 李广信,吴建敏.浮力计算与粘土中的有效应力原理[J].岩土工程技术,2003(2):63-66.

[5] 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[J].岩土工程技术,2007,21(1):15-20.

[6] 黄志仑,马金普,李丛蔚.关于多层地下水情况下的抗浮水位[J].岩土工程技术,2005,19(4):182-183.

[7] GB/T50279-2014 岩土工程基本术语标准[S].北京:中国计划出版社,2014.

[8]DB42/242-2014 建筑地基基础设计规范[S].武汉:湖北省建设厅,2014.

[9]DBJ15-31-2016建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.

[10] JGJ/T72-2017高层建筑岩土工程勘察标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.

[11] JGJ476-2019建筑工程抗浮技术标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2019.