前滩四方城项目20-01地块小口径回灌井回灌★

王朝阳

(上海长凯岩土工程有限公司，上海 200000)

1 工程概况

“前滩四方城项目20-01地块”位于上海市浦东新区，本工程场地东侧为耀龙路，北侧为耀体路，南侧为规划钱家滩路，西侧为规划江永路，周边现有道路下管线密集，本工程基坑边线与道路红线距离仅约3 m。北侧距11号线区间隧道最近约60 m。拟建建筑周边已建及在建建筑物见图1。

20-01地块基坑开挖深度为14.90 m，局部深坑落深4.20 m，采用三道混凝土支撑。场地基坑北侧采用1 000 mm厚地墙作为围护结构，墙底埋深46 m，下端14 m仅配构造钢筋；外排采用φ 850 mm三轴搅拌桩槽壁加固，墙底埋深30 m；内排φ 850 mm三轴搅拌桩槽壁加固，墙底埋深30 m；另在地面以下30 m～46 m处设置为φ 2 000 RJP止水桩。基坑南侧，采用800 mm厚地墙作为围护结构，墙底埋深32 m；外排φ 800 mm厚TRD槽壁加固，墙底埋深46 m；内排φ 850 mm三轴搅拌桩槽壁加固，墙底埋深30 m。

2 场区工程地质及水文地质条件

2.1 工程地质条件

根据岩土勘察地质报告，拟建场地位于古河道沉积区，在深度80.42 m范围内地基土属第四纪上更新世及全新世沉积物，主要由黏性土、粉性土和砂土组成，分布较稳定，一般具有成层分布的特点。按其沉积年代、成因类型及其物理力学性质的差异，依据上海市工程建设规范DGJ 08—37—2012岩土工程勘察规范相关条款，可划分为7个主要层次,该场地地层情况见表1。

表1 场地地层情况

2.2 水文地质条件

在基坑开挖范围内主要有赋存于第②层灰黄色粉质黏土、第③层灰色淤泥质粉质黏土、第④层灰色淤泥质黏土中的孔隙潜水和第⑤2-1层灰色砂质粉土、第⑤2-3层灰色粉砂、第⑤3-2层灰色砂质粉土夹粉质黏土的层间孔隙承压水。勘察期间测得钻孔中潜水水位埋深约1.20 m～1.60 m，相应标高为2.48 m～3.91 m；第⑤2-1层微承压水稳定水位埋深为3.59 m，相应标高为0.45 m；第⑤2-3层微承压水稳定水位埋深为5.46 m，相应标高为-1.42 m。场地各层土体水文地质参数见表2。

表2 土层渗透性

3 回灌试验研究

3.1 回灌井设计

本工程基坑北侧距离11号线区间约60 m，环境保护要求较高，基坑北侧已隔断第⑤2-3层，但基坑其他三侧未隔断第⑤2-3层含水层，在坑内长期进行第⑤2-1层和⑤2-3层减压降水时，对周边的影响难以避免，因此，需要通过在坑外布设回灌井，减少基坑减压降水引起坑外水位持续大幅度的下降，进而引起坑外地面沉降变形过大时，开启回灌井施以回灌措施，人为抬升地下水水位，保持坑外水土平衡状态，减缓沉降变形。试验井结构参数及井管选材见表3，试验井剖面结构详图见图2，试验井及沉降监测点平面位置见图3。

表3 回灌井结构统计表

3.2 回灌试验分析

3.2.1 回灌流量分析

2019年12月7日12时开始东侧回灌井ZH20-1～ZH20-4(井间距为10 m，井径为108 mm，过滤器类型为缠丝过滤器)和西南侧回灌井ZH20-14～ZH20-19(井间距为25 m，井径为273 mm，过滤器类型为桥式过滤器)进行回灌试验；试验中ZH20-1～ZH20-4的实际平均回灌量约为4.97 m3/d，ZH20-14～ZH20-19的实际平均回灌量约为5.44 m3/d。试验井回灌量情况见表4,表5。

表4 东侧回灌井试验回灌量情况

表5 西南侧回灌井试验回灌量情况

3.2.2 观测井水位分析

在进行回灌试验时，对20-01地块回灌井附近的坑外第⑤2-3层承压水观测井进行观测，西南侧观测井水位抬升0.13 m～0.38 m,东侧观测井水位抬升0.66 m。坑外观测井水位历时曲线见图4，图5。

3.2.3 地表沉降分析

在回灌试验阶段，基坑开挖引起的地表沉降速率变缓，在试验停止后，基坑周边地表沉降速率明显增大，可见通过回灌井的设置对局部区域地下水进行回灌，对抑制基坑周边地表沉降有一定的作用[1-7]。基坑周边地表沉降历时曲线见图6。

3.2.4 综合分析

根据不同口径的回灌井平均回灌量的对比，回灌井的口径与回灌量关系不明显，由于过滤器结构的不同(小口径采用缠丝，大口径采用桥式)，缠丝过滤器的孔隙率(35%)大于桥式过滤器(15%)，根据计算两种结构的过滤器单位面积孔隙率基本相同，故回灌井的回灌量与单位面积孔隙率有关。

在进行回灌试验时，20-01地块坑外第⑤2-3层承压水观测井，西南侧水位抬升0.13 m～0.38 m,东侧水位抬升0.66 m。

根据回灌试验坑外观测井的水位抬升对比，东侧水位抬升大于西南侧，由于东侧回灌井的间距(10 m)小于西南侧回灌井间距(25 m)，在单口回灌井回灌量基本相同时，观测井的水位抬升和回灌井布置间距有关。

4 结语

根据不同口径的回灌井回灌流量的对比，回灌井的口径与回灌量关系不明显，由于过滤器结构的不同(小口径采用缠丝，大口径采用桥式)，缠丝过滤器的孔隙率大于桥式过滤器，两种结构的过滤器单位面积孔隙率基本相同，故回灌井的回灌量与单位面积孔隙率有关。

根据回灌试验坑外观测井的水位抬升对比，东侧水位抬升大于西南侧，由于东侧回灌井的间距(10 m)小于西南侧回灌井间距(25 m)，在单口回灌井回灌量基本相同时，观测井的水位抬升和回灌井布置间距有关。