前灘四方城項目20-01地塊小口徑回灌井回灌★

王朝陽

(上海長凱巖土工程有限公司，上海 200000)

1 工程概況

“前灘四方城項目20-01地塊”位于上海市浦東新區，本工程場地東側為耀龍路，北側為耀體路，南側為規劃錢家灘路，西側為規劃江永路，周邊現有道路下管線密集，本工程基坑邊線與道路紅線距離僅約3 m。北側距11號線區間隧道最近約60 m。擬建建筑周邊已建及在建建筑物見圖1。

20-01地塊基坑開挖深度為14.90 m，局部深坑落深4.20 m，采用三道混凝土支撐。場地基坑北側采用1 000 mm厚地墻作為圍護結構，墻底埋深46 m，下端14 m僅配構造鋼筋；外排采用φ 850 mm三軸攪拌樁槽壁加固，墻底埋深30 m；內排φ 850 mm三軸攪拌樁槽壁加固，墻底埋深30 m；另在地面以下30 m～46 m處設置為φ 2 000 RJP止水樁。基坑南側，采用800 mm厚地墻作為圍護結構，墻底埋深32 m；外排φ 800 mm厚TRD槽壁加固，墻底埋深46 m；內排φ 850 mm三軸攪拌樁槽壁加固，墻底埋深30 m。

2 場區工程地質及水文地質條件

2.1 工程地質條件

根據巖土勘察地質報告，擬建場地位于古河道沉積區，在深度80.42 m范圍內地基土屬第四紀上更新世及全新世沉積物，主要由黏性土、粉性土和砂土組成，分布較穩定，一般具有成層分布的特點。按其沉積年代、成因類型及其物理力學性質的差異，依據上海市工程建設規范DGJ 08—37—2012巖土工程勘察規范相關條款，可劃分為7個主要層次,該場地地層情況見表1。

表1 場地地層情況

2.2 水文地質條件

在基坑開挖范圍內主要有賦存于第②層灰黃色粉質黏土、第③層灰色淤泥質粉質黏土、第④層灰色淤泥質黏土中的孔隙潛水和第⑤2-1層灰色砂質粉土、第⑤2-3層灰色粉砂、第⑤3-2層灰色砂質粉土夾粉質黏土的層間孔隙承壓水。勘察期間測得鉆孔中潛水水位埋深約1.20 m～1.60 m，相應標高為2.48 m～3.91 m；第⑤2-1層微承壓水穩定水位埋深為3.59 m，相應標高為0.45 m；第⑤2-3層微承壓水穩定水位埋深為5.46 m，相應標高為-1.42 m。場地各層土體水文地質參數見表2。

表2 土層滲透性

3 回灌試驗研究

3.1 回灌井設計

本工程基坑北側距離11號線區間約60 m，環境保護要求較高，基坑北側已隔斷第⑤2-3層，但基坑其他三側未隔斷第⑤2-3層含水層，在坑內長期進行第⑤2-1層和⑤2-3層減壓降水時，對周邊的影響難以避免，因此，需要通過在坑外布設回灌井，減少基坑減壓降水引起坑外水位持續大幅度的下降，進而引起坑外地面沉降變形過大時，開啟回灌井施以回灌措施，人為抬升地下水水位，保持坑外水土平衡狀態，減緩沉降變形。試驗井結構參數及井管選材見表3，試驗井剖面結構詳圖見圖2，試驗井及沉降監測點平面位置見圖3。

表3 回灌井結構統計表

3.2 回灌試驗分析

3.2.1 回灌流量分析

2019年12月7日12時開始東側回灌井ZH20-1～ZH20-4(井間距為10 m，井徑為108 mm，過濾器類型為纏絲過濾器)和西南側回灌井ZH20-14～ZH20-19(井間距為25 m，井徑為273 mm，過濾器類型為橋式過濾器)進行回灌試驗；試驗中ZH20-1～ZH20-4的實際平均回灌量約為4.97 m3/d，ZH20-14～ZH20-19的實際平均回灌量約為5.44 m3/d。試驗井回灌量情況見表4,表5。

表4 東側回灌井試驗回灌量情況

表5 西南側回灌井試驗回灌量情況

3.2.2 觀測井水位分析

在進行回灌試驗時，對20-01地塊回灌井附近的坑外第⑤2-3層承壓水觀測井進行觀測，西南側觀測井水位抬升0.13 m～0.38 m,東側觀測井水位抬升0.66 m。坑外觀測井水位歷時曲線見圖4，圖5。

3.2.3 地表沉降分析

在回灌試驗階段，基坑開挖引起的地表沉降速率變緩，在試驗停止后，基坑周邊地表沉降速率明顯增大，可見通過回灌井的設置對局部區域地下水進行回灌，對抑制基坑周邊地表沉降有一定的作用[1-7]。基坑周邊地表沉降歷時曲線見圖6。

3.2.4 綜合分析

根據不同口徑的回灌井平均回灌量的對比，回灌井的口徑與回灌量關系不明顯，由于過濾器結構的不同(小口徑采用纏絲，大口徑采用橋式)，纏絲過濾器的孔隙率(35%)大于橋式過濾器(15%)，根據計算兩種結構的過濾器單位面積孔隙率基本相同，故回灌井的回灌量與單位面積孔隙率有關。

在進行回灌試驗時，20-01地塊坑外第⑤2-3層承壓水觀測井，西南側水位抬升0.13 m～0.38 m,東側水位抬升0.66 m。

根據回灌試驗坑外觀測井的水位抬升對比，東側水位抬升大于西南側，由于東側回灌井的間距(10 m)小于西南側回灌井間距(25 m)，在單口回灌井回灌量基本相同時，觀測井的水位抬升和回灌井布置間距有關。

4 結語

根據不同口徑的回灌井回灌流量的對比，回灌井的口徑與回灌量關系不明顯，由于過濾器結構的不同(小口徑采用纏絲，大口徑采用橋式)，纏絲過濾器的孔隙率大于橋式過濾器，兩種結構的過濾器單位面積孔隙率基本相同，故回灌井的回灌量與單位面積孔隙率有關。

根據回灌試驗坑外觀測井的水位抬升對比，東側水位抬升大于西南側，由于東側回灌井的間距(10 m)小于西南側回灌井間距(25 m)，在單口回灌井回灌量基本相同時，觀測井的水位抬升和回灌井布置間距有關。