《河南省建筑地基基础勘察设计规范》2014版正在进行修订,征求意见稿中条文说明提供了郑州地下水位的变化情况,在郑州地区进行勘察的单位提供抗浮水位时可以作为参考,具体条文如下:根据2003年以前郑州地区勘察水位统计结果,河南省建筑设计研究院绘制了20世纪80年代地下水位等值线图等,结合地貌条件确定,在条文说明里给出地方经验。西部山前冲积倾斜平原可按大于10m,东部泛滥平原一般按地面下0~2m设防,东西过渡区可按2.5m~10m设防的建议,符合本区历史水位观测经验,参见图1(具体可见出版的最终版)。其他地市可根据本区以往勘察观测得稳定水位的地方经验,确定抗浮设计水位。
郑州地区位于丘陵岗地与泛滥平原相交接地带,为华北平原的一部分,由于郑州市的地形西南高,东北低,郑州西南部洞林寺高程约168米,东北部龙子湖高程约84米,两者高差约84米,在势能的作用下地下水由西南向东北径流。
郑州市西、南部山前冲洪积平原区和黄河古冲积平原区在2012年前因地下水超采,郑州市地下水位呈下降趋势。2012年后郑州市全面开始城中村改造,大量自备水井废弃停用,2014年12月,南水北调中线工程正式通水,丹江水成为郑州市主要供水水源,郑州市地下水开采量大幅下降,地下水位逐年上升。地下水位回升区域主要为郑州市西、南部山前冲洪积平原区和黄河古冲积平原区,此区域地下水以孔隙潜水为主,通过对该区域地下水位变化情况调查,地下水位从2013年开始持续回升,年均回升1米左右,最大回升幅度达20m以上。郑州西、南部地下水水位回升较明显代表性区域如下表所示。
郑东新区于2000年后开始大规模建设,受工程建设降水施工影响,郑州市东部黄河泛滥冲积平原区地下水位呈下降趋势,地下水位降幅达10m以上。随着郑东新区工程建设项目的减少,郑州市东部黄河泛滥冲积平原区地下水位将逐步回升。通过对郑州市地下水位情况分析、预测,郑州市西、南部山前冲洪积平原区和黄河古冲积平原区部分区域的地下水位埋深已远小于郑州市20世纪80年代地下水位埋深。由于抗浮设计水位受气象、水文、地形地貌、地下水的补给、径流和排泄条件、城市规划、场地环境条件,工程施工情况等因素影响较大,图1已不适用于郑州市西、南部山前冲洪积平原区和黄河古冲积平原区抗浮设计水位的参考取值,郑州市东部黄河泛滥冲积平原区抗浮设计水位取值可供参考。
也有资料显示:
截至 2023 年底,郑州深层地下水水位近三年累计回升 6.83 米,在全国城市中位列第四,省内更是稳居榜首。
进入 2024 年,回升态势依旧强劲。根据《水利部办公厅关于 2024 年第一季度全国地下水超采区水位变化情况的通报》,郑州市深层地下水超采区水位在 2024 年第一季度回升 2.36 米,再度登顶全国第一,并持续保持全国第四、全省第一的位次。
地铁建设相关数据也印证了这一趋势,某勘察单位对郑州地铁 5、6 号线沿线附近工程水位变化对比发现,在地铁修建期间,沿线多个区域水位涨幅惊人,最高达 12.7 米,远超正常波动范围,这一数据无疑为城市建设者敲响了警钟。
在郑州地区进行勘察时,地下水位是关键,提供的抗浮水位建议值如何取值是关键,也是一直建设单位、设计单位、勘察单位存在争议的地方。
另外《河南省建筑地基基础勘察设计规范》征求意见稿中有两处修订,在使用时也可作为经验值进行参考。
征求意见稿中对深厚填土及严重湿陷性黄土地区有条件时建议采用桩基础。豫西某建筑采用剪力墙结构,建筑高度37.5m,地上十二层,地下一层;场地内存在掩埋冲沟,沟底与拟建场地落差约9.5m。本场地为自重湿陷性场地,基底下存在较厚的湿陷性黄土,湿陷等级为II级,原设计采用11.5m灰土挤密桩复合地基处理;建成十年后,因管道漏水及地表水下渗,导致建筑物倾斜,最大倾斜值15‰,已超过危房标准。房屋倾斜后经现场补勘发现灰土挤密桩桩身范围内地基土仍有湿陷性,推断可能因原灰土挤密桩未完全处理地基土的湿陷性导致地基土遇水发生湿陷下沉。最后现场对该建筑采用了钢管桩基础托换,并对地基基础进行加固和顶升纠偏。
豫北某公园假山采用建筑垃圾堆筑,后拟在假山山顶修建3层亭阁,此时假山山体刚完成堆筑且山体尚未稳定,经多方讨论后亭阁采用了人工挖孔扩底桩基础,桩端穿过杂填土进入了原状土层。十多年来,山体上亭阁周围的台阶及栏板损坏严重,亭阁硬化地坪下土体与亭阁上部主体结构脱离,唯有亭阁主体结构并未受损。
对于深厚填土地基和湿陷性黄土地区湿陷等级Ⅲ级及以上地基,采用强夯、复合地基等处理时,工程现场施工效果有时较难保证,容易留下安全隐患,建议有条件宜优先选用桩基础。