解决岩土工程勘察中抗浮水位技术问题的探讨

解决岩土工程勘察中抗浮水位技术问题的探讨

吴波

中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 云南昆明 650000

摘要：近年来，我国结构抗浮水位方面研究成果丰硕。抗浮水位技术和岩土工程勘察有着一定的联系，为了有效解决结构抗浮水位延续性和系统性缺失问题，融合水力学、土力学等多种学科理论，站在抗浮水位概念、以及抗浮水位分析中探究抗浮水位技术的应用关键。文章分析了抗浮水位理论基础、阐述了弱透水层孔隙水压力的分布规律、详细概述了岩土工程勘察中，地下水位预测存在的问题，最后提出了岩土工程勘察中抗浮水位技术体系构建方。

关键词：岩土工程勘察；抗浮水位技术

一直以来，我国各区域在进行岩土工程勘察中会出现地下水位回升事件。这样会引起基础结构上浮，产生变形。目前在对岩土工程勘察中抗浮水位技术问题分析时，需要对抗浮措施进行全面探究，一般情况下，抗浮措施在地下结构中的应用日益显现，主要由主动抗浮与被动抗浮两大类，相比于西方较为发达国家的抗浮来说，我国由于受到技术条件的限制在进行抗浮措施应用时，主要是以被动抗浮为主。抗浮的安全性和成本和抗浮水位有着密切的联系，我国最早抗浮水位研究起源于上个世纪90年代中期，早在1995年针对北京市西郊区域地下水位回升现象进行分析，率先展开了有关抗浮水位问题的研究工作，也首次建立了抗浮水位分析场域法在北京区域得到广泛使用。

1 抗浮水位理论概述

1.1二维抗浮水位

岩土工程勘察中的抗浮水位最早来自于地表水防洪领域的设计水位，地下水在进行运动过程中，要比地表水复杂得多。本文主要针对以下三种具有代表性的抗浮水位概念进行分析，第一个是二维抗浮水位。二维抗浮水位，它是一个独立于建筑基底埋深而客观存在的。水文地质学上的场地最高水位问题，它是一个最为直观的抗浮水位概念。它和含有水层的最高水位标高、建筑场地的平面坐标以及含水层数，有着密切的联系。二维抗浮水位，它并不单单的只纯水位本身并不含有浮力，它只是将重点过度的集中在最高水位预测上，这和传统水文地质工作有着相似之处，能对抗浮水位进行简化。二维抗浮水位它在单一含水层以及各层地下水位之中的应用较多，尤其是多层含水层和最高水位之间有差异时，二维抗浮水位发挥着重要作用。

1.2准三维抗浮水位

准三维抗浮水位。它考虑到多层地下水区之间的压力主要是按照建筑基层所进行计算的，它是最高水位的取值。与此同时，要考虑到含水层之间相对透视水从中的孔隙压力，准三维抗浮水位融合多层含水层区进行比较分析，融合了不同含水层和层渐弱透水层之间的差异，在进行探究时需要做好水位监测工作。

1.3 三维抗浮水位

三维抗浮水位和准三维抗浮水位有着一定的联系，然而两者有着明显的差别，三维抗浮水位，它是在表明抗浮水位基底位于含水层的透水水层之上，强调含水层和层渐弱透水层之间的联系。可以通过地下水动力学中的渗流模型进行解答。它的概念是建立在较为严格的水力学，地下水动力学基础之上，具有较高的统一性和延续性。它和二维抗浮水位概念是不同的，在一定意义上来说，它能有效地降低抗浮水位的工作难度^【1】。

2 弱透水层孔隙水压力分布规律

为了有效解决岩土工程勘察中抗浮水位，技术应用存在的难题，需要对弱透水层孔隙水压力分布规律进行分析，通过大量的工程实践表明。使用有效的应力原理，能如实地反映施工场地的实际情况。由于我国各区域地层性质差别很大，在实际应用中，不可避免会出现各种含水层，再加上地下水赋存和运动具有较高的复杂性，需要对水层孔隙水压力的分布规律进行探究。首先，需要对孔隙水压力折减问题的渗流分析法进行分析。在进行实验过程中，需要在室内外做好对比工作。针对渗流分析结果进行探究，可以借助计算机模拟系统画出多层含水层孔隙水压力的分布曲线。在实际应用过程中，使用渗流分析方法能有效地得到静水压力。其次，需要对结合水引起的孔隙水压力折减问题进行探究，渗流理论和有效应力原理，它是最为经典的理论，一般情况下，在使用过程中要考虑到透水水层的压力，结合水内部情况。如果发现结合水引起明显的孔隙水压力折减，则表明会造成弱透水层连接性较差。这时结合水内部也会引起孔隙水压力，折减不明显。在进行折减程度分析时，应该综合考虑到结合水的影响，它和弱结合水关系并不大，弱结合水在进行静水压力传递时具有较高的复杂性，而有效应力原理能具有较高的精准性^【2】。

3岩土工程勘察中地下水位预测问题

3.1历史最高水位法

目前，在岩土工程勘察中，针对地下水位进行预测时可以使用历史最高水位法。历史最高水位法也是远期测量数值最常用的一种方式，由于在进行岩土工程勘察过程中，地下水位检测的时间过长，无法准确地对地下水位的运动规律进行全方位的了解，使用历史最高水位法具有直观上的说服力，历史水位他和远期水位并不相同。对于历史水位来说，它能代表地下水位运动规律的过去值。远期水位更像是地下水位动态规律的将来值，在进行历史最高水位分析时，该种方式并不是最安全的，可能会出现地下水急剧减少现象

^【3】。

3.2基于宏观数据反演方法

在进行基于宏观数据反演方法分析时，它能够帮助岩土工程勘察人员及时的了解地下水位监测情况，自动生成等值线图和动态曲线图，针对我国不同区域水文地下水位的影响因素进行分析，将地下水位作为主要的模型参数，找到两者之间的换算关系。然而在某种程度上，它过度依赖大量实测数据，具有一定的可靠性，但是只适合某个单点建筑^【4】。

3.3数值方法

数值方法在岩土工程勘察中占据着关键地位，它也是水文地质最经典的探测方法，数值方法能对抗服水位现状进行分析，找到浅层地下水域的分布情况，能够建立区域范围内的地下水三维渗流模型。该种方式具有较高的适应性，然而如果边界条件发生变化，需要对数值方法及时的更新和维护，这就是得数值方法的时效性大大降低^【5】。

4 岩土工程勘察中抗浮水位技术体系构建

目前，在进行岩土工程勘察过程中，需要加大抗浮水位技术体系的构建工作，主要针对场域法以及区域法进行分析，场域法更适用于单个建筑，能够确保分析结果的精确性，更好地适应外界环境的变化。而区域法具有较高的适用性和普遍性，能对城区改造工程抗浮水位进行分析^【6】。

5 结论

在实际岩土工程勘察过程中，抗浮水位技术在使用过程中面临着各种各样的问题，影响抗浮水位的因素是多种多样的，不仅包括工程地质、水文地理、还包括水力学、结构工程等各个学科领域，我国副员辽阔，受到地质、水文影响，结构抗浮水位并没有形成较为统一的概念。在进行方法技术体系分析过程中，理论和工程实践也存在着较大差异，人为因素占据关键地位。目前的抗浮水位研究成果缺乏，文章重点对岩土工程勘察中抗浮水位技术进行全面分析，在最大范围内推动我国抗浮水位研究技术朝着更加科学的方向迈进。

参考文献

[1]李书臣.探讨解决岩土工程勘察中抗浮水位技术问题[J].砖瓦世界,2019,(24):114.

[2]游庆,陆有忠.地下室抗浮设防水位标高取值的讨论以及抗浮措施[J].地质与勘探,2019,55(5):1314-1321.

[3]王军辉,沈小克,陶连金.北京地区结构抗浮水位分析的区域法[J].工程勘察,2018,43(9):43-50.

[4]王宇阳,王宁伟,韩旭, 等.地下水对地下工程抗浮问题的影响研究[C].//辽宁省土木建筑学会.2018年辽宁工程勘察与岩土工程学术会议论文集.2018:164-168.

[5]董雪妍,丁坚平,段先前, 等.黔中地区岩溶深基坑抗浮水位及涌水量预测[J].贵州大学学报（自然科学版）,2017,34(1):119-122.

[6]曾建荣.探讨解决岩土工程勘察中抗浮水位技术问题[J].世界有色金属,2019,(15):284,286.