长沙地区水文地质特征与抗浮设防水位的确定VIP免费

2013年2月第1期城市勘测UrbanGeotechnicalInvestigation&SurveyingFeb．2013No．1文章编号：1672—8262(2013)01—161—06中图分类号：P641．6文献标识码：A长沙地区水文地质特征与抗浮设防水位的确定彭柏兴(长沙市规划勘测设计研究院，湖南长沙410007)摘要：简要介绍了长沙地区的水文地质条件及其分布规律，划分出松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶水、碎屑岩裂隙水和浅变质岩裂隙水等4种地下水类型，叙述了各类地下水的主要特征。文章认为长沙地区建~L：r-程的抗浮主要与孔隙水有关，并根据地质条件对不同情况的抗浮设防水位取值进行了探讨，为城市规划建设、工程决策、灾害防治提供了依据。关键词：长沙地区；地下水类型；抗浮设防水位；城市建设1引言地下水是指赋存于饱和土层和岩土孔隙、裂隙及空洞中的水之总称。地下水作为岩土介质的组成部分，直接影响着岩土工程性质和行为。随着我国城镇化建设进程加速，城市正在成为人类生存空间中开发强度最大、密度最高的地区，城市建设与地下水的关系越来越密切_1J。近年来，由于对地下水考虑不当，引发的地下室整体或局部上浮、上部结构开裂甚至破坏的事故屡见不鲜F4-6]。经分析，其原因无过于如下情况：①勘察报告提供的抗浮设防水位偏低；②设计人员忽视地下室主体建筑外上部荷重较轻的受力单元的浮力验算；③施工单位过早停止降低地下水措施、地下室回填土质量差；④不可抗力因素一连续的暴雨或海水倒灌造成地表水位急剧升高。归底结底，是地下水浮力大于建筑物当时的上部荷重，其核心仍然是如何确定抗浮设防水位。众所周知，勘察报告中的初见水位和稳定水位都是勘察期间的静态值。而地下水随季节、气候条件、排水状态、地形、地貌等因素影响，并随区域性水文地质条件、各层地下水的变化和渗流造成的压力水头分布形态变化而变化。如何准确、客观地确定建筑场地的抗浮设防水位是一件相当困难的事情，诸多专家、学者对此进行过分析和研究，各有见地，并不一致。本文试图结合长沙地区的水文地质特征，对本地区的抗浮设防取值问题进行探讨。2长沙地区水文地质特征2．1自然地理特征长沙地处湘中丘陵与洞庭湖平原的过渡地带，湘浏盆地西南缘。地貌分为剥蚀构造丘陵与河流堆积V级阶地两类，其北、西、南三面环山，中、东部为湘江、浏阳河冲积阶地，自南往北阶地由老至新递降。地层主要为第四系全新统人工填土层，第四系更新统冲积层、残积层，基岩为古近系粉砂质泥岩，白垩系碎屑岩(泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及砾岩)，石炭系白云质灰岩，泥盆系泥岩、泥灰岩及灰岩，元古界冷家溪群板岩以及燕山期侵入岩体。基岩以白垩系碎屑岩和震旦系板岩居多。长沙属亚热带湿润季风气候区，温暖潮湿，春夏多雨，秋冬干旱。多年平均降雨量1394．6mm，每年4月一8月的降雨量约占全年的80％。区内主要河流为湘江、浏阳河、捞刀河、靳江及沩水(图1)。湘江由南而北纵贯全市，对长沙市区水域起控制作用，河床坡降小，洪峰延时长，迳流量大，迳流模量在26L／s·km以上，迳流系数达50％。湘水动态为单汛周期类型，迳流洪峰出现于5月～9月份。湘水流域内的地表水与地下水具双重关系，旱季形成地下水流的排泄通道，洪水季节反过来补给地下水。图1长沙地区水系分布图收稿Et期：2O13—01—09作者简介：彭柏兴(1968一)，男，博士，教授级高级工程师，注册土木工程师(岩土)，主要从事城市水、工、环地质等工作。基金项目：住房和城乡建设部软科学研究项目(2012一R2—28)162城市勘测2．2地下水类型地下水类型可分为孔隙水、岩溶水及基岩裂隙水。(1)孔隙水：分布于河流两岸的全新统橘子洲组(Q)，更新统白水江组(Q)、马王堆组(Q)、白沙井组(Q)、洞井铺组(Q)及新开铺组(Q)的砂卵石层中，为潜水或微承压水。其中，Qj、Q、Qmw中，富水性丰富，单井流量>1000m／d。(2)岩溶水：分为覆盖型与埋藏型两类，分布于C、D、D。中，富水性中等，单井流量100m／d一1000m／d。(3)碎屑岩裂隙水：赋存于白亚系(K、K、K)与古近系(E、E；)地层中。其中K、Kj中富水性中等，井泉流量0．1lMs～0．5lMs，径流模数1L／s·km一3IMs·km。；KE、E；中富水性贫乏，井泉流量<0．1lMs，径流模数<1L／s·km。(4)...