前灘四方城項(xiàng)目20-01地塊小口徑回灌井回灌★

王朝陽(yáng)

(上海長(zhǎng)凱巖土工程有限公司，上海 200000)

1 工程概況

“前灘四方城項(xiàng)目20-01地塊”位于上海市浦東新區(qū)，本工程場(chǎng)地東側(cè)為耀龍路，北側(cè)為耀體路，南側(cè)為規(guī)劃錢(qián)家灘路，西側(cè)為規(guī)劃江永路，周邊現(xiàn)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(cè)距11號(hào)線區(qū)間隧道最近約60 m。擬建建筑周邊已建及在建建筑物見(jiàn)圖1。

20-01地塊基坑開(kāi)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(chǎng)地基坑北側(cè)采用1 000 mm厚地墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，墻底埋深46 m，下端14 m僅配構(gòu)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(nèi)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(shè)置為φ 2 000 RJP止水樁?；幽蟼?cè)，采用800 mm厚地墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，墻底埋深32 m；外排φ 800 mm厚TRD槽壁加固，墻底埋深46 m；內(nèi)排φ 850 mm三軸攪拌樁槽壁加固，墻底埋深30 m。

2 場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

2.1 工程地質(zhì)條件

根據(jù)巖土勘察地質(zhì)報(bào)告，擬建場(chǎng)地位于古河道沉積區(qū)，在深度80.42 m范圍內(nèi)地基土屬第四紀(jì)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(wěn)定，一般具有成層分布的特點(diǎn)。按其沉積年代、成因類型及其物理力學(xué)性質(zhì)的差異，依據(jù)上海市工程建設(shè)規(guī)范DGJ 08—37—2012巖土工程勘察規(guī)范相關(guān)條款，可劃分為7個(gè)主要層次,該場(chǎng)地地層情況見(jiàn)表1。

表1 場(chǎng)地地層情況

2.2 水文地質(zhì)條件

在基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)主要有賦存于第②層灰黃色粉質(zhì)黏土、第③層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、第④層灰色淤泥質(zhì)黏土中的孔隙潛水和第⑤2-1層灰色砂質(zhì)粉土、第⑤2-3層灰色粉砂、第⑤3-2層灰色砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)黏土的層間孔隙承壓水?？辈炱陂g測(cè)得鉆孔中潛水水位埋深約1.20 m～1.60 m，相應(yīng)標(biāo)高為2.48 m～3.91 m；第⑤2-1層微承壓水穩(wěn)定水位埋深為3.59 m，相應(yīng)標(biāo)高為0.45 m；第⑤2-3層微承壓水穩(wěn)定水位埋深為5.46 m，相應(yīng)標(biāo)高為-1.42 m。場(chǎng)地各層土體水文地質(zhì)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 土層滲透性

3 回灌試驗(yàn)研究

3.1 回灌井設(shè)計(jì)

本工程基坑北側(cè)距離11號(hào)線區(qū)間約60 m，環(huán)境保護(hù)要求較高，基坑北側(cè)已隔斷第⑤2-3層，但基坑其他三側(cè)未隔斷第⑤2-3層含水層，在坑內(nèi)長(zhǎng)期進(jìn)行第⑤2-1層和⑤2-3層減壓降水時(shí)，對(duì)周邊的影響難以避免，因此，需要通過(guò)在坑外布設(shè)回灌井，減少基坑減壓降水引起坑外水位持續(xù)大幅度的下降，進(jìn)而引起坑外地面沉降變形過(guò)大時(shí)，開(kāi)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(tài)，減緩沉降變形。試驗(yàn)井結(jié)構(gòu)參數(shù)及井管選材見(jiàn)表3，試驗(yàn)井剖面結(jié)構(gòu)詳圖見(jiàn)圖2，試驗(yàn)井及沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面位置見(jiàn)圖3。

表3 回灌井結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)表

3.2 回灌試驗(yàn)分析

3.2.1 回灌流量分析

2019年12月7日12時(shí)開(kāi)始東側(cè)回灌井ZH20-1～ZH20-4(井間距為10 m，井徑為108 mm，過(guò)濾器類型為纏絲過(guò)濾器)和西南側(cè)回灌井ZH20-14～ZH20-19(井間距為25 m，井徑為273 mm，過(guò)濾器類型為橋式過(guò)濾器)進(jìn)行回灌試驗(yàn)；試驗(yàn)中ZH20-1～ZH20-4的實(shí)際平均回灌量約為4.97 m3/d，ZH20-14～ZH20-19的實(shí)際平均回灌量約為5.44 m3/d。試驗(yàn)井回灌量情況見(jiàn)表4,表5。

表4 東側(cè)回灌井試驗(yàn)回灌量情況

表5 西南側(cè)回灌井試驗(yàn)回灌量情況

3.2.2 觀測(cè)井水位分析

在進(jìn)行回灌試驗(yàn)時(shí)，對(duì)20-01地塊回灌井附近的坑外第⑤2-3層承壓水觀測(cè)井進(jìn)行觀測(cè)，西南側(cè)觀測(cè)井水位抬升0.13 m～0.38 m,東側(cè)觀測(cè)井水位抬升0.66 m?？油庥^測(cè)井水位歷時(shí)曲線見(jiàn)圖4，圖5。

3.2.3 地表沉降分析

在回灌試驗(yàn)階段，基坑開(kāi)挖引起的地表沉降速率變緩，在試驗(yàn)停止后，基坑周邊地表沉降速率明顯增大，可見(jiàn)通過(guò)回灌井的設(shè)置對(duì)局部區(qū)域地下水進(jìn)行回灌，對(duì)抑制基坑周邊地表沉降有一定的作用[1-7]?；又苓叺乇沓两禋v時(shí)曲線見(jiàn)圖6。

3.2.4 綜合分析

根據(jù)不同口徑的回灌井平均回灌量的對(duì)比，回灌井的口徑與回灌量關(guān)系不明顯，由于過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的不同(小口徑采用纏絲，大口徑采用橋式)，纏絲過(guò)濾器的孔隙率(35%)大于橋式過(guò)濾器(15%)，根據(jù)計(jì)算兩種結(jié)構(gòu)的過(guò)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(guān)。

在進(jìn)行回灌試驗(yàn)時(shí)，20-01地塊坑外第⑤2-3層承壓水觀測(cè)井，西南側(cè)水位抬升0.13 m～0.38 m,東側(cè)水位抬升0.66 m。

根據(jù)回灌試驗(yàn)坑外觀測(cè)井的水位抬升對(duì)比，東側(cè)水位抬升大于西南側(cè)，由于東側(cè)回灌井的間距(10 m)小于西南側(cè)回灌井間距(25 m)，在單口回灌井回灌量基本相同時(shí)，觀測(cè)井的水位抬升和回灌井布置間距有關(guān)。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)不同口徑的回灌井回灌流量的對(duì)比，回灌井的口徑與回灌量關(guān)系不明顯，由于過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的不同(小口徑采用纏絲，大口徑采用橋式)，纏絲過(guò)濾器的孔隙率大于橋式過(guò)濾器，兩種結(jié)構(gòu)的過(guò)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(guān)。

根據(jù)回灌試驗(yàn)坑外觀測(cè)井的水位抬升對(duì)比，東側(cè)水位抬升大于西南側(cè)，由于東側(cè)回灌井的間距(10 m)小于西南側(cè)回灌井間距(25 m)，在單口回灌井回灌量基本相同時(shí)，觀測(cè)井的水位抬升和回灌井布置間距有關(guān)。