淺談地下水回灌保護相鄰地鐵

晏姝

摘 要：通過承壓水抽灌體系在基坑開挖坑內(nèi)⑤2減壓降水時通過回灌井對軌道交通隧道區(qū)間進行回灌，控制及維持地鐵隧道測⑤2層水位，從而減緩并控制地鐵區(qū)間隧道沉降，回灌有效了保護地鐵區(qū)間隧道的安全。

關(guān)鍵字：地下水;承壓水抽灌體系;回灌;沉降控制

上海隨著基坑開挖深度越來越深，基坑承壓降水對地面沉降產(chǎn)生的影響已經(jīng)引起了工程管理者的高度重視，并采取設(shè)置止水帷幕、改變減壓井的布置方式、設(shè)置回灌井等相關(guān)控制措施，減小承壓降水對周邊環(huán)境影響。

在減壓降水運行過程中，針對減壓降水目的層實施井點回灌是控制因基坑減壓降水所引起的基坑周邊土體地下水水位變化的最直接手段。基坑外靠近建（構(gòu)）筑物側(cè)布置回灌井，在減壓降水運行的同時利用回灌井人為抬升地下水水位，從而控制地面沉降變形。由此提出承壓水抽灌體系控制減壓降水引起的基坑變形。

一、承壓水抽灌體系

承壓水抽灌體系為在抽水井和被保護建筑物之間（靠近被保護建筑物一側(cè)）設(shè)置回灌井，回灌井的埋設(shè)深度可根據(jù)透水層的深度確定，在承壓降水過中，同步通過回灌井點向土層中灌入足夠的水，回灌井點形成隔水帷幕，阻止回灌井點外側(cè)的建筑物下的地下水流失，使保護建筑側(cè)地下水位保持不變或控制在允許范圍內(nèi)，能有效地防止減壓降水對周圍建筑物的影響。

二、基坑降水方案

上海某項目項目總用地面積為11686.7m2，總建筑面積56040m2。環(huán)境保護等級為一級。基坑采用地下連續(xù)墻+三道內(nèi)支撐的圍護形式，地下連續(xù)墻墻深45m，基坑普挖挖深14.50m，局部深坑挖深16.00～17.60m。

本場涉及地下水類型主要有潛水和⑤2層砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)黏土微承壓水（最淺埋深在16.8m、初始水位埋深為6.5m）及⑦層（⑦1砂質(zhì)粉土、⑦2-1粉砂、⑦2-2粉砂、⑦2-3砂質(zhì)粉土夾黏性土）、⑨層粉砂層承壓水。⑤2層、⑦層及⑨層為上下疊加、連續(xù)分布，可認為地下水相互溝通。

在坑內(nèi)布置⑤2層降水井對⑤2層進行減壓降水，最大降幅12m，基坑緊臨已建成的8號線區(qū)間隧道和共同溝，環(huán)境要求較高，在基坑外靠近地鐵側(cè)按照15m/口和共同溝側(cè)按照30m/口布置適量第⑤2層的應(yīng)急回灌井，必要時利用應(yīng)急回灌井人為抬升地下水水位，減緩沉降變形。

三、工程應(yīng)用效果及分析

從2016年9月22日啟動⑤2層減壓深井抽水后，基坑坑外臨近地鐵側(cè)的第⑤2層微承壓水水位下降30cm～50cm，歷時13天地鐵區(qū)間隧道的累計沉降2mm～3mm，且沉降未呈現(xiàn)穩(wěn)定趨勢。

10月4日后啟動臨近地鐵側(cè)的坑外應(yīng)急回灌井的常壓回灌，開始回灌10天內(nèi)控制坑外⑤2層的水位抬升3m，10月14日以后控制坑外回灌井回灌后的水位，使坑外觀測井水位比初始水位抬升1m。開啟回灌后地鐵區(qū)間隧道的沉降減緩，最終地鐵隧道總體抬升量在2mm左右，最大抬升量為4mm。

結(jié)合環(huán)境等觀測數(shù)據(jù)坑內(nèi)減壓同時開啟回灌，在歷時2個月的常壓回灌期間，采用回灌水位控制裝置進行自動化的控制累計回灌量達到350噸，平均每天常壓回灌量約5～6噸。

坑內(nèi)對⑤2層減壓降水，雖坑外⑤2層水位下降幅度較小但整個隧道在第⑤2層中，導(dǎo)致地鐵隧道的沉降受水位的變化影響比較大。

開啟回灌后，坑外臨近地鐵側(cè)的第⑤2層水位抬升，地鐵區(qū)間隧道的沉降減緩，尤其在大底板開挖地鐵變形受開挖影響最大工況下，在回灌的作用下，最終控制地鐵區(qū)間±2mm沉降波動，整體沉降穩(wěn)定可控。

大底板澆筑完成后，繼續(xù)進行回灌，維持坑外水位，地鐵隧道繼續(xù)抬升，回灌效果十分顯著。隨著回灌的持續(xù)地鐵區(qū)間隧道呈現(xiàn)明顯的抬升，總體抬升量在2mm～4mm左右，最大抬升量為4mm，保證了地鐵的運行安全，很好地控制了工程風(fēng)險，保護了城市設(shè)施和周邊環(huán)境，取得了良好的環(huán)境及社會效益。

四、結(jié)語

上海地區(qū)的地下水對深基坑工程及周邊環(huán)境具有重要影響，應(yīng)嚴(yán)格控制及維持建筑場地周圍的地下水位降幅，以達到保護周邊環(huán)境的目的。上海下伏第⑤2層砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)黏土微承壓水層水位下降能在短時間引起較大沉降量，在水位下降30cm～50cm，13天時間內(nèi)約發(fā)生2mm～3mm的沉降。對⑤2層回灌能有效控制及維持含水層水位，同時在總體回灌量相對較小的情況下，能有效控制沉降。

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