承壓含水層抽水試驗(yàn)及對(duì)周邊環(huán)境影響研究

劉業(yè)民

中鐵上海局華海工程有限公司，上海 閔行 201101

承壓含水層抽水試驗(yàn)及對(duì)周邊環(huán)境影響研究

劉業(yè)民

中鐵上海局華海工程有限公司，上海 閔行 201101

為降低深基坑工程設(shè)計(jì)與施工風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)路發(fā)廣場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際水文地質(zhì)情況進(jìn)行不同工況的抽水試驗(yàn)，取得場(chǎng)地準(zhǔn)確水文地質(zhì)參數(shù)（承壓含水層）。對(duì)基坑周邊環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，降水運(yùn)行提供依據(jù)對(duì)類似工程的設(shè)計(jì)、施工及風(fēng)險(xiǎn)控制具有借鑒意義。關(guān)鍵詞承壓含水層；抽水試驗(yàn)；周邊環(huán)境

1.概述

路發(fā)廣場(chǎng)擬建場(chǎng)地位于上海市浦東新區(qū)龍陽(yáng)路北側(cè)、蘭花路南側(cè)地塊（見(jiàn)圖1），高程4.137m。本工程擬建建（構(gòu)）筑物性質(zhì)和設(shè)計(jì)要求見(jiàn)表1。場(chǎng)區(qū)周圍多棟高層建筑以及高架橋和地鐵，南側(cè)地下有地鐵7號(hào)線通過(guò)，距基坑最近距離僅有15.5m。

工程及水文地質(zhì)條件：

根據(jù)勘察報(bào)告，對(duì)此場(chǎng)地100m深度范圍內(nèi)揭露的地基土，地基土的構(gòu)成、埋藏條件及工程地質(zhì)特性詳見(jiàn)表2。

2.抽水試驗(yàn)

2.1 抽水實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1）了解承壓水水頭埋深分布，取得承壓含水層的詳細(xì)水文地質(zhì)參數(shù)；掌握承壓含水層與相鄰?fù)翆拥乃β?lián)系情況；

2）分析與預(yù)測(cè)減壓降水施工過(guò)程中對(duì)基坑周邊鄰近地鐵七號(hào)線隧道、鄰近建筑、周邊道路及市政管線的影響。

2.2 抽水試驗(yàn)井與沉降觀測(cè)點(diǎn)的布置

（一）抽水試驗(yàn)井

本次抽水試驗(yàn)利用在場(chǎng)地中心布置4口第⑦層承壓含水層抽水試驗(yàn)井，編號(hào)H7-1～H7-4，設(shè)計(jì)井深為42.0m，試驗(yàn)井過(guò)濾器位于31.0～41.0m；H7-3、H7-4設(shè)計(jì)井深為45.0m，試驗(yàn)井過(guò)濾器位于31.0～44.0m。各試驗(yàn)井開孔與終孔直徑為600mm，井管直徑為273mm，過(guò)濾管以下1m為沉淀管，過(guò)濾管以上為井壁管。井管外過(guò)濾管部分填人工砂，填礫規(guī)格為0.5～1.5mm；其上填黏土球和黏土；井口填埋混凝土或水泥。

（二）沉降觀測(cè)點(diǎn)

圖1 場(chǎng)區(qū)平面布置圖

表1 擬建建（構(gòu)）筑物性質(zhì)一覽表

表2 地基土分布狀況及土的描述一覽表

以試驗(yàn)區(qū)域中心布置兩個(gè)沉降監(jiān)測(cè)剖面，測(cè)量范圍為80m×60m，每10m布置一個(gè)地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，共布置63個(gè)點(diǎn)，編號(hào)C1～C63。在監(jiān)測(cè)網(wǎng)外側(cè)靠近地鐵隧道區(qū)間一側(cè)，至地鐵隧道之間區(qū)域應(yīng)另行布置地面沉降觀測(cè)點(diǎn)，共兩列測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)間距15m左右，布置11個(gè)點(diǎn)，編號(hào)C64～C74。

圖2 試驗(yàn)井布置圖

2.3 抽水試驗(yàn)結(jié)果分析

（一）單井抽水試驗(yàn)

單井抽水試驗(yàn)，抽水井H7-3，觀測(cè)井H7-1、H7-2、H7-4，抽水試驗(yàn)抽水階段歷時(shí)1460分鐘，抽水結(jié)束后進(jìn)行了恢復(fù)水位觀測(cè)，恢復(fù)水位歷時(shí)1430分鐘，試驗(yàn)共計(jì)歷時(shí)2890分鐘，單井平均涌水量約10.5m3/h。根據(jù)Hantush-Jacob和泰斯恢復(fù)曲線法得出⑦層承壓含水層水文地質(zhì)參數(shù)，據(jù)此求得滲透系數(shù)為7.27E-3cm/s，導(dǎo)水系數(shù)為2.61E+1cm2/s，貯水系數(shù)1.54E-4。

（二）群井抽水試驗(yàn)

群井抽水試驗(yàn)，抽水井H7-1、H7-3、H7-4觀測(cè)井H7-2，抽水試驗(yàn)抽水階段歷時(shí)10185分鐘，抽水結(jié)束后進(jìn)行了恢復(fù)水位觀測(cè)，恢復(fù)水位歷時(shí)3845分鐘，試驗(yàn)共計(jì)歷時(shí)14130分鐘，抽水井H7-1、H7-3、H7-4單井平均涌水量分別為46.0m3/h、10.0m3/h、60.0m3/h，抽水中心區(qū)域水位⑦層水位降深最大值達(dá)9.35m，取最淺靜水位7.54m時(shí)，最大水位為16.89m，滿足抽水試驗(yàn)方案要求，距離抽水中心約65m的觀測(cè)孔的最大水位降深為5.47m。

3.對(duì)周邊環(huán)境影響分析

對(duì)地鐵7號(hào)線區(qū)間隧道的影響分析：以抽水中心為原點(diǎn)，地鐵7號(hào)線位于距原點(diǎn)約114m，下圖為地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)沉降變化曲線：

圖3 縱向向監(jiān)測(cè)剖面C63～C68累計(jì)沉降變化曲線圖

由監(jiān)測(cè)剖面C63～C68累計(jì)沉降變化曲線可知，在該段區(qū)域內(nèi)累計(jì)沉降量為1.4～4.4mm，距離抽水中心80m外的監(jiān)測(cè)點(diǎn)最大沉降量?jī)H有2.6mm，距離抽水中心約100m的監(jiān)測(cè)點(diǎn)最大沉降量?jī)H有1.6mm，地鐵7號(hào)線受到抽水影響微小。

4.結(jié)束語(yǔ)

1）⑦層承壓水靜止水位埋深為7.54～7.62m，相應(yīng)標(biāo)高為-3.54～-3.62；⑦層上部綜合滲透系數(shù)為7.27E-3cm/s，導(dǎo)水系數(shù)為2.61E+1cm2/s，貯水系數(shù)為1.54E-4；

2）距離抽水中心80m外的監(jiān)測(cè)點(diǎn)最大沉降量?jī)H有2.6mm，距離抽水中心約100m的監(jiān)測(cè)點(diǎn)（臨近地鐵7號(hào)線區(qū)間隧道）最大沉降量?jī)H有1.6mm，地鐵7號(hào)線受到抽水影響微小。

3）基坑施工過(guò)程中的減壓降水應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件下的承壓水進(jìn)行計(jì)算，建議實(shí)際施工過(guò)程中，減壓降水應(yīng)按分層開挖、分層降水、按需控制、快速施工等要求進(jìn)行，則降水對(duì)地鐵7號(hào)線區(qū)間隧道的總影響程度應(yīng)小于預(yù)測(cè)影響。

[1] 陳在華. 深基坑降水技術(shù)的應(yīng)用及對(duì)周圍環(huán)境影響的分析[J].安徽建筑.2004.3

[2] 張勇. 微承壓水層超深基坑施工降水防滲技術(shù). 建筑施工. 2007

[3] 劉國(guó)彬,王洪新. 上海淺層粉砂地層承壓水對(duì)基坑的危害及治理.巖土工程學(xué)報(bào).2002.11

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.09.005

劉業(yè)民（1972-），男，工程師，主要從事深基坑降水施工與管理工作。