浅谈地下水回灌保护相邻地铁

晏姝

摘 要：通过承压水抽灌体系在基坑开挖坑内⑤2减压降水时通过回灌井对轨道交通隧道区间进行回灌，控制及维持地铁隧道测⑤2层水位，从而减缓并控制地铁区间隧道沉降，回灌有效了保护地铁区间隧道的安全。

关键字：地下水;承压水抽灌体系;回灌;沉降控制

上海随着基坑开挖深度越来越深，基坑承壓降水对地面沉降产生的影响已经引起了工程管理者的高度重视，并采取设置止水帷幕、改变减压井的布置方式、设置回灌井等相关控制措施，减小承压降水对周边环境影响。

在减压降水运行过程中，针对减压降水目的层实施井点回灌是控制因基坑减压降水所引起的基坑周边土体地下水水位变化的最直接手段。基坑外靠近建（构）筑物侧布置回灌井，在减压降水运行的同时利用回灌井人为抬升地下水水位，从而控制地面沉降变形。由此提出承压水抽灌体系控制减压降水引起的基坑变形。

一、承压水抽灌体系

承压水抽灌体系为在抽水井和被保护建筑物之间（靠近被保护建筑物一侧）设置回灌井，回灌井的埋设深度可根据透水层的深度确定，在承压降水过中，同步通过回灌井点向土层中灌入足够的水，回灌井点形成隔水帷幕，阻止回灌井点外侧的建筑物下的地下水流失，使保护建筑侧地下水位保持不变或控制在允许范围内，能有效地防止减压降水对周围建筑物的影响。

二、基坑降水方案

上海某项目项目总用地面积为11686.7m2，总建筑面积56040m2。环境保护等级为一级。基坑采用地下连续墙+三道内支撑的围护形式，地下连续墙墙深45m，基坑普挖挖深14.50m，局部深坑挖深16.00～17.60m。

本场涉及地下水类型主要有潜水和⑤2层砂质粉土夹粉质黏土微承压水（最浅埋深在16.8m、初始水位埋深为6.5m）及⑦层（⑦1砂质粉土、⑦2-1粉砂、⑦2-2粉砂、⑦2-3砂质粉土夹黏性土）、⑨层粉砂层承压水。⑤2层、⑦层及⑨层为上下叠加、连续分布，可认为地下水相互沟通。

在坑内布置⑤2层降水井对⑤2层进行减压降水，最大降幅12m，基坑紧临已建成的8号线区间隧道和共同沟，环境要求较高，在基坑外靠近地铁侧按照15m/口和共同沟侧按照30m/口布置适量第⑤2层的应急回灌井，必要时利用应急回灌井人为抬升地下水水位，减缓沉降变形。

三、工程应用效果及分析

从2016年9月22日启动⑤2层减压深井抽水后，基坑坑外临近地铁侧的第⑤2层微承压水水位下降30cm～50cm，历时13天地铁区间隧道的累计沉降2mm～3mm，且沉降未呈现稳定趋势。

10月4日后启动临近地铁侧的坑外应急回灌井的常压回灌，开始回灌10天内控制坑外⑤2层的水位抬升3m，10月14日以后控制坑外回灌井回灌后的水位，使坑外观测井水位比初始水位抬升1m。开启回灌后地铁区间隧道的沉降减缓，最终地铁隧道总体抬升量在2mm左右，最大抬升量为4mm。

结合环境等观测数据坑内减压同时开启回灌，在历时2个月的常压回灌期间，采用回灌水位控制装置进行自动化的控制累计回灌量达到350吨，平均每天常压回灌量约5～6吨。

坑内对⑤2层减压降水，虽坑外⑤2层水位下降幅度较小但整个隧道在第⑤2层中，导致地铁隧道的沉降受水位的变化影响比较大。

开启回灌后，坑外临近地铁侧的第⑤2层水位抬升，地铁区间隧道的沉降减缓，尤其在大底板开挖地铁变形受开挖影响最大工况下，在回灌的作用下，最终控制地铁区间±2mm沉降波动，整体沉降稳定可控。

大底板浇筑完成后，继续进行回灌，维持坑外水位，地铁隧道继续抬升，回灌效果十分显著。随着回灌的持续地铁区间隧道呈现明显的抬升，总体抬升量在2mm～4mm左右，最大抬升量为4mm，保证了地铁的运行安全，很好地控制了工程风险，保护了城市设施和周边环境，取得了良好的环境及社会效益。

四、结语

上海地区的地下水对深基坑工程及周边环境具有重要影响，应严格控制及维持建筑场地周围的地下水位降幅，以达到保护周边环境的目的。上海下伏第⑤2层砂质粉土夹粉质黏土微承压水层水位下降能在短时间引起较大沉降量，在水位下降30cm～50cm，13天时间内约发生2mm～3mm的沉降。对⑤2层回灌能有效控制及维持含水层水位，同时在总体回灌量相对较小的情况下，能有效控制沉降。

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