引 言
地下空間開發利用的關鍵之一在于地下結構的抗浮設防，抗浮設防設計的重要依據在于抗浮設防水位的確定。國內對抗浮設防水位的研究始于上世紀 90 年代，張在明等針對 1995 年官廳水庫放水造成北京市西郊區域性地下水位回升，引起部分地下室開裂和滲水工程事件，開始對抗浮水位引起的問題進行系列研究，建立了抗浮水位分析場域法分析方法。張曠成大師在主編行業標準JGJ72-2004首次定義“抗浮設防水位” ，提出“場地抗浮水位”概念，引導了巖土工程界的研究熱潮。此后，一些行業、地方的勘察規范或地基基礎設計標準修訂時都將抗浮設防水位的確定作為重要要求納入，地下結構抗浮設防被提高到一個前所未有的重視高度。
我國幅員遼闊，地形、地貌、工程地質水文地質條件千差萬別，與地表水體的關系、施工環境等因素不可忽視，要統一規定一個抗浮設防水位取值標準非常困難。鑒于抗浮水位自身的復雜性，研究成果的地域性或側重點各有不同，針對這一現象，本文收集了24本標準，分別按地下水類型、與地表水體的聯系、特殊場地位置及臨時施工要求等進行了分門別類的歸納，希望對同行有所裨益。
抗浮設防水位的取值原則
各標準對地下結構使用期抗浮設防水位取值原則大同小異（表1）：當有長期水位觀測資料時，抗浮設防水位可根據該層地下水實測最高水位和建筑物運營期間地下水的變化來確定；無長期觀測水位觀測資料或資料缺乏時，可按勘察期實測最高穩定水位并結合場地地形地貌、地下水補給、排泄條件等因素綜合確定。
基本思路是，當具有不同地貌單元地下水季節變化幅度有經驗數據時，按“勘察期間實測地下水位”+“地下水季節變化幅度”（旱季勘察時加變化幅度大值，雨季勘察時加變幅小值）+“意外補給可能帶來的地下水升高值”，來預測和推定地下水抗浮設防水位。
表1 地下結構使用期間抗浮設防水位的取值原則
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標準 |
地下結構使用期抗浮設防水位的確定原則 |
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JGJ/T72-2017 |
1 宜取地下室自施工期間到全使用壽命期間可能遇到的最高水位。有長期水位觀測資料時，應根據實測最高水位以及地下室使用期間的水位變化，并按地區經驗修正后確定。 2 場地具多種類型的地下水時，各層地下水雖具有各自的獨立水位，但若相對隔水層已屬飽和狀態、各類地下水有水力聯系時，宜按各層水的混合最高水位確定。 |
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JGJ476-2019 |
應取下列地下水水位的最高值： 1 地區抗浮設防水位區劃圖中場地區域的水位區劃值； 2 水位預測咨詢報告提供的使用期最高水位； 3 與設計使用年限相同時限的場地歷史最高水位； 4 與使用期相同時限的場地地下水長期觀測的最高水位； 5 多層地下水的獨立水位、有水力聯系含水層的最高混合水位； 6 對場地地下水水位有影響的地表水系與設計使用年限相同時限的設計承載水位； 7 根據地方經驗確定的最高水位。 |
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GB/T51238-2018 |
1 當地有長期地下水觀測資料時，宜采用長期觀測期間的地下水最高水位，結合場地水文地質條件綜合確定； 2 當地無長期地下水觀測資料時，應根據當地抗浮設防水位經驗、場地水文地質條件，結合勘察期間的地下水水位與預測遠期地下水位最大變幅綜合確定。 |
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DBJ01-501-2009 |
1 對防水要求嚴格的地下室或建筑物，其設防水位可按歷年最高水位； 2 對防水要求不嚴者，可參照3-5年最高水位及勘察時的實測靜止水位； 3 基底埋置于含水層中的建筑物，結構抗浮水位應按該層地下水未來（結構使用年限內）可能最不利條件的最高水位取值。 |
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DGJ08-11-2018 |
設計基準期內抗浮設防水位應根據長期水文觀測資料所提供的建設場地地下水歷史最高水位計算。 |
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DB/T29-247-2017 |
中心城區的建設項目，應收集地下水長期觀測資料，以歷史最高水位作為場地的抗浮設防水位。 當場地有承壓水且與潛水發生水力聯系時，應實測承壓水水位并考慮其對抗浮設防水位的影響，可取潛水和承壓水兩者高水位作為抗浮設防水位。 |
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DBJ50/T-043-2016 |
對有長期水位觀測資料的，按實測最高水位和建筑物運營期間地下水的變化確定； 當長期觀測資料缺乏時，按勘察期間實測穩定水位結合場地地形地貌、地下水補給、排泄條件等綜合確定。 |
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SJG01-2010 |
有長期系統的地下水觀測資料時，應取峰值水位； 無法確定地下水的峰值水位時，可取建筑物地下室室外地坪標高以下1.0-2.0m。 |
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DBJ13-07-2006 |
應根據當地長期觀測資料、歷史最高水位記載及地下水和地表水的情況結合確定。 無經驗時，濱海和濱江地區可取場地整平標高埋深0.5m考慮。 |
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DB33/T1065-2009 |
地下水類型為潛水時，并有地下水位長期觀測資料時，可采用實測最高水位，如資料缺失，可按勘察期間實測最高穩定水位并結合場地地形地貌特征，地下水補給及排泄條件等綜合因素確定。 |
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DB37/5052-2015 |
1 當場地水文地質條件簡單或當地資料豐富可靠，能滿足抗浮設防要求時，可根據勘察期實測的穩定水位結合經驗確定； 2 當地下水賦存條件復雜、變化幅度大、區域性補給和排泄條件可能有較大改變或工程需要時，應進行專門論證。 |
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DGJ32/TJ208-2016 |
穩定性計算與地下結構抗浮分析宜采用歷史最高水位等。 對地下水埋藏淺的濱海、濱江、濱湖等較平坦場地，對于地下水位埋深大于0.5m，場地抗浮設防水位可取地面整平標高或室外地坪設計標高下0.5m考慮； 對于地下水位埋深小于0.5m，場地按歷史最高水位考慮。 |
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DBJ15-31-2016 |
抗浮設防水位應取建筑物設計使用期限內（包括施工期）可能產生的最高水位。若勘察報告未提供地下水的最高水位，則可取建筑物的室外地坪標高或首層車道入口處標高，室外地坪為斜坡地時宜分段取最高水位。 |
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DB42/242-2014 |
1 應全面考慮上層滯水、承壓水、潛水、裂隙水、巖溶水等不同類型地下水的水位、水位變化及水力聯系的影響，按最不利條件確定； 2 有長期水文觀測資料或歷史水位記錄時，可取歷史最高水位； 3 無長期水文觀測資料或歷史水位記錄，且上述類型地下水與上層滯水無水力聯系時，應結合建筑物的重要性、環境條件及區域水文地質條件、勘察期間測得的水位等綜合研究確定。 |
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DB52/T046-2018 |
1 有長期觀測孔水位資料，應以最高歷史水位作為抗浮設防水位； 2 無初勘長期觀測孔水位資料，應根據勘察期間最高穩定水位，結合場地地形地貌、巖溶發育情況、地下水補徑排條件、人類工程活動綜合確定。 參照附錄 E： （1）平水期量測的地下水位宜抬高 1.0～2.0m，若豐水期量測的地下水宜抬高 0.5～1.0m； （2）場地處于地形低凹（洼地、谷地）、巖溶強發育、導水斷層附近、地下水徑流匯集（排泄）地段，平、豐水期宜抬高的水位可參照地下水變幅范圍取值。 |
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DB51/T5026-2001 |
對防水要求嚴格的地下室、地下構筑物進行抗浮驗算時，其設防水位，可按歷年地下水位最高水位設計； 對防水要求不嚴格的地下室或地下構筑物和臨時性擋土墻，其設防水位可參照近3～5年最高地下水位； 基礎置于卵石土或需計算地下水的上浮力時，應按歷年最高水位。 |
上層滯水的抗浮設防水位
對于上層滯水的抗浮設防問題，存在兩種觀點：
其一，場地地下室范圍內只有上層滯水時，地下室可不考慮抗浮設計問題。
其二，不應忽視上層滯水對地下結構的抗浮影響。如湖北省標準DB42/242-2014第11.5.3條明確抗浮設計應全面考慮包括上層滯水在內的不同類型的地下水位及其水力聯系。上層滯水的抗浮設計水位可按使用階段場地地面標高取值。當場地內存在上層滯水、潛水和多層承壓水時，各層地下水雖有各自獨立水位，若相對隔水層飽和，說明它們之間具有水力聯系，且勘探、樁基施工甚至地下室肥槽回填處理不當，都可能引起各層地下水連通，JGJ/T72-2017建議按各層水的混合最高水位確定抗浮設防水位。
上層滯水的抗浮設防水位取值原則如下：
（1）對二、三級階地可通過地形、地貌的調查提供抗浮設計水位；
（2）不能獲取上層滯水的最高歷史水位條件時，宜取建筑物地面標高作為上層滯水的抗浮設計水位。
（3）地面長期漬水時，應按漬水水面標高取值；
（4）其它類型地下水與上層滯水有水力聯系且水位低于上層滯水時，按滯水水位取值。
潛水的抗浮設防水位
潛水具有連續自由水面， 受地形、地貌、氣象、水文諸因素影響明顯。國內不同地區，針對潛水層中的抗浮設防水位取值見表2。歸納起來主要有3點：
（1）有長期觀測資料，一般取歷史最高水位；
（2）無長期觀測資料，可取室外地坪標高；
（3）室外地坪有坡度時，分段確定抗浮設防水位。
表2 潛水的抗浮設防水位確定
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標 準 |
潛水抗浮設防水位的確定 |
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DGJ08-37-2012 |
上海地區潛水一般賦存于淺部地層中的填土、黏性土、粉性土和砂土，潛水位確定可把握以下兩個原則: ①填土區的潛水位較之自然地面的水位稍高，宜為在填土坡腳處不逕流溢出自然地面為準； ②填土場地鄰近河、塘時，應以歷史最高水位(潮水位、洪水位)為準，并應認真分析水位變化趨勢,合理確定。當場地小范圍局部填土(多為城市景觀覆土),因臨近地塊及周邊道路的地面高程未改變,其潛水位可仍按臨近地塊或道路地面高程評價潛水位。 |
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DB/T29-247-2017 |
1．有長期地下水位觀測資料時，場地抗浮設防水位可采用實測最高水位； 2．缺乏地下水位長期觀測資料時，可按勘察期間實測最高穩定水位并結合場地地形地貌特征、地下水補給、排泄條件及地下水位年變化幅度等因素綜合確定； 3．對地下水位埋藏較淺的濱海地區和市內地勢低洼地區，抗浮設防水位可取室外地坪標高。 |
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DBJ/T15-125-2017 |
當無工程設計使用年限內最高水位時，潛水水位可取室外地坪，當室外地坪有坡度時，可分段確定抗浮設防水位。 |
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DB33/T1065-2009 |
1 有地下水位長期觀測資料時，場地抗浮設防水位，可采用實測最高水位； 2 如缺乏地下水位長期觀測資料時，可按勘察期間實測最高穩定水位并結合場地地形地貌特征，地下水補給及排泄條件等綜合因素確定； 3 對地下水埋藏較淺的濱海地區和濱江地區，抗浮設防水位應綜合考慮各種情況，并根據當地經驗，確定一個綜合最高值水位。 |
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DB21/T907-2015 |
一般潛水可取歷史最高水位。 |
承壓水的抗浮設防水位
承壓水的主要特性是有隔水頂板，補給區與排泄區與外界聯系有限，水循環交替慢，動態變化較穩定。對承壓水的抗浮設防水位重要考慮與其它類型地下水的水力聯系，承壓水頭壓力與水量，同時應注意地形條件對承壓水頭的影響。各標準的確定原則如表3。
表3 承壓水抗浮設防水位確定
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標 準 |
承壓水抗浮設防水位的確定 |
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GB/T51238-2018 |
當地下結構的基底位于含水層之間的弱透水層時，宜通過豎向一維滲流分析及現場孔隙水壓力測試等確定基底相應位置最大孔隙水壓力，并根據最大孔隙水壓力計算抗浮水位。確定最大孔隙水壓力時宜以弱透水層上下穩定含水層不利條件下最高水位為邊界條件。 |
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JGJ83-2011 |
場地有承壓水且與潛水有水力聯系時，應實測承壓水水位并考慮其對抗浮設防水位的影響。 |
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DGJ08-37-2012 |
主要為微承壓含水層和第一承壓含水層(第⑦層)、第二承壓含水層(第⑨層)。 微承壓含水層埋藏較淺，尚缺乏歷年水位變幅數據。承壓水水頭壓力和水量對工程的影響應引起足夠的重視。 承壓水頭具有周期性變化，勘察時的水位與施工期的水位并不一致，應根據現場觀測到的承壓含水層的水頭壓力,并參考上海地區長期水位觀測資料綜合分析。 |
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DB/T29-247-2017 |
當場地有承壓水且基礎底板置于承壓水中時，應實測承壓水水位并考慮其對抗浮設防水位的影響。 |
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DBJ50/T-043-2016 |
場地有承壓水且與潛水有水力聯系時，應考慮承壓水位，提高抗浮設防水位。 |
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DB37/5052-2015 |
場地有承壓水且與潛水有水力聯系時，應實測承壓水水位并考慮其抗浮設防水位的影響。 |
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DBJ13-07-2006 |
有承壓水作用時，應考慮其對設防水位的影響。 |
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DBJ/T15-125-2017 |
當無工程設計使用年限內最高水位時，有承壓水的平地地形，抗浮設防水位取承壓水頭較大值，當室外地坪有坡度時，可分段確定抗浮設防水位。 |
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DB37/5052-2015 |
承壓水最高水位高于隔水層頂板標高及底板標高時，不宜考慮隔水層的隔水作用。 |
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DBJ43/T 512-2020 |
場地內具有多種類型地下水，各類地下水雖然具有各自的獨立水位，但若相對隔水層已屬飽和狀態、各類地下水有水力聯系時，宜按各層地下水的混合最高水位確定。 |
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DB51/T5026-2001 |
巖石裂隙水具有承壓時，當基礎置于隔水層底部或隔水層以下時，應取歷年最高水位。 |
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DB21/T907-2015 |
承壓水取實測水頭 |
地表水體對抗浮設防水位的影響
表4對國內部分行業、地區標準對地表水體與地下水存在聯系條件下的取值規定進行了歸納。
表4 地表水體對抗浮設防水位的影響
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標 準 |
地表水影響下的抗浮設防水位的確定 |
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GB/T51238-2018 |
當場地地下水受地表水補給，且對地下水位變化有直接影響時，宜取地表水最高水位時的地下水位。 |
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JGJ/T72-2017 |
1.臨近江、湖、河、海等大型地表水體，且與場地地下水有水力聯系時，可按地表水體百年一遇高水位及其波浪雍高，結合地下排水管網等情況，并根據當地經驗綜合確定； 2．城市低洼地區，應根據特大暴雨期間可能形成街道被淹的情況確定，對南方地下水位較高、地基土處于飽和狀態的地區，抗浮設防水位可取室外地坪標高。 |
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DGJ08-11-2018 |
當地表徑流與地下水有水力聯系時尚應考慮地表徑流對地下水位的影響。 |
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DB/T29-247-2017 |
當地下水與地表水發生水力聯系時，應考慮采用地表水的最高水位作為抗浮設防水位。 |
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DBJ13-07-2006 |
當地表水產生影響時，應考慮洪澇對設防水位的影響。 |
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DB33/T1065-2009 |
當地下水與地表水發生水力聯系時，應考慮地表水的最高洪水位作為抗浮設防水位。 |
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DGJ32/TJ208-2016 |
當鄰近有河流等水體且通過透水土層溝通擬建場地地下水時，最高水位也受鄰近河水位的影響。 |
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DB52/T046-2018 |
當勘察場地附近存在水庫、河流、溪溝、濕地等地表水體，必須查明場地地下水與地表水的水力聯系，若存在水力聯系，豐水期應以地表水洪水位作為抗浮設防水位；若無水力聯系，應執行本節第1條或第2條。 |
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DBJ/T15-125-2017 |
當場地土層為強透水層時，地下水可與附近的河流、湖泊、涌溝的水相通，地下水位的標高隨河湖水面的標高變化而變化，河湖水面的最高水位等于場地的最高水位（基礎規范）。 場地地勢低洼且有可能發生淹沒、浸水時，宜采取可靠的地表防、排水措施，防止地下結構周邊地下水位超過抗浮設防水位?？垢≡O防水位應根據周邊地質情況、積水深度、內澇時間及周邊積水下滲等因素確定。 可能淹沒的較小臺地、分水嶺等，當地表防水、排水條件較好時 ，抗浮設防水位可取豐水期地下最高水位。 |
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SJG01-2010 |
當建筑物周邊地面和地下有連通性良好的排水設施時，宜以該排水設施底標高為基點，綜合考慮地表水對地下水位的影響，確定抗浮設防水位； 當漲落潮對場地地下水位有直接影響時，宜取最高潮水位時的地下水位。 |
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DB42/242-2014 |
對緊鄰江、河、湖泊的地下建筑物，應根據地層分布情況，考慮江、河、湖泊最高水位和水位坡降的影響。當以最高水位作為抗浮設計水位時，可根據抗拔試驗結果按底板及抗拔構件容許變形所對應的荷載作為單根抗拔構件的抗拔承載力，容許變形值不宜大于10mm、不應大于20mm，且抗浮穩定安全系數不應小于1.5，抗拔構件應滿足抗裂要求。 |
特殊場地抗浮設防水位的取值
特殊場地指確定抗浮設防水位時常遇的幾種情況，包括巖溶區、浸沒區、斜坡地帶、填挖方區等。特殊場地抗浮設防水位的確定見表5。
表5 特殊場地抗浮設防水位的確定
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標準 |
特殊場地抗浮設防水位的確定 |
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JGJ476-2019 |
宜為JGJ476-2019第5.3.2條、第5.3.3條確定水位與下列高程的最大值： 1 地勢低洼、有淹沒可能性的場地，為設計室外地坪以上0.50m高程； 2 地勢平坦、巖土透水性等級為弱透水及以上且疏排水不暢的場地，為設計室外地坪高程； 3 不同豎向設計標高分區地下水可向下一級標高分區自行排泄時，為下一級標高區高程。 |
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GB/T51238-2018 |
位于山坡坡地的場地，應根據地形地貌特征與地表沖溝和匯水區分布，繪制沿坡地的地下水位分布線，按基礎或地下結構埋置深度，取最不利條件下的最高水位。 |
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DBJ01-501-2009 |
基底埋置于含水層之間相對弱透水層中的建筑物，應通過滲流分析、現場孔隙水壓力測試獲取基底相應位置的最大孔隙水壓力、并根據最大孔隙水壓力換算出抗浮力。 |
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DGJ08-37-2012 DGJ08-11-2018 |
對近江、河、湖、海且有淺層粉性土或砂土層的場地,尚應注意兩者之間的水力聯系。（勘察） 當大面積填土高于原有地面時，應按填土完成后的地下水位變化情況考慮。（地基） |
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DB37/5052-2015 |
地下水位差異較大的建筑場地可分區確定抗浮設防水位。 |
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DGJ32/TJ208-2016 |
場地挖方后，地面低于原地下水歷史最高水位，抗浮設防水位自地面起算；場地挖方后，地面高于地下水歷史最高水位，考慮基坑開挖后基底及周邊回填土具有賦水條件，視地形、地下水與地表水的補給、排泄和地下水滲流條件等綜合確定； 場地填方后，地面低于或等于場地地表水或地下水歷史最高水位，抗浮設防水位自地面起算；場地填方后，地面高于場地地表水或地下水歷史最高水位， 潛水位會隨地面標高的升高而上升，視填方后的地形、地下水與地表水的補給、排泄和地下水滲流條件等綜合確定。 地下水賦存條件復雜、場地及周邊地形變化幅度大、區域性補給和排水條件可能有較大改變時，綜合分析確定，需要時進行專門論證。 |
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DB33/T1065-2009 |
當地下建（構）物位于斜坡地段產生明顯水頭差的場地，進行抗浮設計使應考慮地下水滲流作用對地下建（構）筑物底板產生非均布荷載的影響；并應考慮地下建（構）筑物施工期間各種不利荷載組合時的臨時抗浮措施。 |
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DB42/242-2014 |
對處于斜坡上或其它可能產生明顯水頭差的場地的地下構筑物，應考慮地下水對地下建筑物產生的非均布浮力，提出相應的抗浮設計水位。 |
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SJG01-2010 |
位于斜坡上、斜坡下的場地，宜以分區單棟建筑物地下室外地坪標高最低處為抗浮水位； 對順山而建的多棟建筑且地下室連通時，宜按地下室的實際埋深分成若干部分，每一部分可按實際埋深水位作為抗浮設防水位。 |
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DBJ/T15-125-2017 |
坡地抗浮設防水位應根據上下游水頭、分水嶺、雨水補給、地質分 布情況、地下室分布、基坑止水措施等綜合考慮。 |
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DBJ43/T 512-2020 |
當場地尚需大面積回填時，可根據地下水補給來源，結合地下排水管網等情況，并根據當地經驗綜合確定； 當場地臨近高于場地的邊坡時，可根據邊坡地下水滲流結合場地排水設施的設置綜合確定； 當場地設計室外地坪有坡度時，可根據場地內地下水水位分段確定抗浮設防水位。 |
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DB51/T5026-2001 |
當地下室、地下構筑物或擋土墻位于粉土、砂土、碎石土和節理很發育的巖石地基時，按計算水位的100%計算，位于節理不發育的巖石地基或粘性土地基時，應根據建筑經驗確定； |
施工期的抗浮設防水位
嚴格意義上，施工期可能遇到的最高水位不完全屬于“設防水位”，而是“預防水位”。各標準對施工期抗浮設防水位的確定原則如表6。施工期的抗浮設防水位應綜合勘察時實測場地水位、預計施工期的雨期地下水高水位、近1～5年的最高水位中的最不利條件與工況。從安全與簡單角度考慮，個人贊同，施工期的抗浮設防水位與使用期的抗浮設防水位取同一水位。
表6 施工期的抗浮設防水位
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標準 |
施工期抗浮設防水位的確定 |
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JGJ83-2011 |
可按近3年~5年的最高水位確定 |
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JGJ/T72-2017 |
施工期抗浮設防水位可按勘察時實測的場地最高水位，并根據季節變化導致地下水位可能升高的因素，以及結構自重和上覆土重尚未施加時，浮力對地下結構的不利影響等因素綜合確定。 |
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JGJ476-2019 |
下列地下水水位的最高值： 1 水位預測咨詢報告提供的施工期最高水位； 2 勘察期間獲取的場地穩定地下水水位并考慮季節變化影響的最不利工況水位； 3 考慮地下水控制方案、鄰近工程建設對地下水補給及排泄條件影響的最不利工況水位； 4 場地近5年內的地下水最高水位； 5 根據地方經驗確定的最高水位。 |
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GB/T51238-2018 |
當場地地下水受地表水補給，且對地下水位變化有直接影響時，宜取地表水最高水位時的地下水位。 |
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DGJ08-11-2018、 |
可取年最高水位 |
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DBJ50/T-043-2016、DB33/T1065-2009、DB37/5052-2015 |
抗浮設防水位可按一個水文年的最高水位確定。 |
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SJG01-2010 |
宜取1-2個水文年度的最高水位 |
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DBJ13-07-2006 |
可按水文年最高水位進行各種工況的抗浮設計 |
結 語
（1）影響地下水位的變化因素眾多，抗浮設防水位的確定不能依賴于常規勘察，更不能只依賴于勘察期間的水位，需要長期系統觀測，需要專項勘察，需要綜合分析與預測。
（2）現行標準基于地區經驗，以定性分析、部分定量評價，給出抗浮設防水位的確定原則。但抗浮設防水位不是一個永久的、真實存在的恒定現象，需要考慮一定的安全設防基準期，抗浮穩定性驗算和抗浮設計需要一定的安全儲備。
（3）城市抗浮設防水位是一項經濟技術指標政策, 僅從技術層面上考慮這個問題時遠遠不夠，需要相應的政策支持。
20230228修改
我有話說
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