上海某广场基坑抽水试验分析

崔春雷

(上海海疆工程勘察设计有限公司，上海 200434)

1 工程概况

拟建工程位于上海市虹口区大连路、周家嘴路、飞虹路所夹地块，工程由1幢11层～16层主楼和6层裙房、2层裙房及1层地下车库组成，总建筑面积约55 096 m2，基坑面积约7 500 m2，开挖深度9.95 m，局部电梯井开挖深度达13.5 m，因基坑开挖可能受到第⑤2层灰色砂质粉土层微承压水的影响，为了了解第⑤2层微承压水的具体水文地质参数，需进行抽水试验。

2 抽水试验布置

根据拟建工程场区的水文地质条件，此次设计采用单井稳定流抽水试验，试验井布置为:在基坑内第⑤2层中布置了1口抽水管井，4口观测井，C1井深为:27 m左右(滤水管5.0 m)，观测井G1，G2，G3，G4在抽水井两个垂直方向布置，距离抽水井分别为11.63 m，2.75 m，2.28 m，5.70 m，井深均为25 m(滤水管3 m)。

此次抽水试验的主要目的是为查明该场区⑤2灰色砂质粉土含水层水文地质条件提供准确的水文地质计算参数，为后续基坑施工开挖提供科学的设计依据。本次抽水试验包括以下几个方面:

1)通过抽水试验前静止水位的观测及抽水后恢复水位的观测，确定场地第⑤2层微承压水的承压水头埋深;2)确定单井出水量，计算第⑤2层微承压水的渗透系数k;3)通过抽水试验，确定场地不同降深下的影响半径R;4)通过恢复水位的观测，了解第⑤2层微承压水的恢复特征。

3 抽水试验成果与分析评价

3.1 静止水头水位观测

试验抽水和正式抽水前，同步观测抽水孔和观测孔的静止水位，本次取静止水头水位为+0.28 m。

3.2 注水试验确定渗透系数

此次钻孔内注水试验采用钻孔降水头注水试验，在静水位观测后，利用C1井进行了一次注水试验，由此计算第⑤2层微承压水渗透系数:k=8.79 ×10－4cm/s=0.76 m/d。

3.3 抽水试验确定渗透系数

1)利用抽水初期资料按非稳定流计算。

此次计算采用了s—lgt直线图解法、s—lgr直线图解法和Thiem公式分别进行计算，计算结果见表1～表3。

表1 s—lgt直线图解法计算结果

表2 s—lgr直线图解法计算结果

表3 Thiem公式计算结果

2)利用抽水稳定后资料计算。

该阶段主要采用了以下3种方法分别进行计算:按稳定流三个降深相应的流量计算、利用承压水非完整井公式计算和利用裘布依稳压井流公式计算，计算结果见表4～表6。

3)利用抽水停泵后水位恢复资料计算。

由于恢复水位的过程排除了抽水过程中一些干扰因素的影响，因此参数计算结果相对比较可靠，此次计算主要采用了s—lgt法和法，计算结果见表7。

表4 按稳定流三个降深相应的流量计算结果

表5 承压水非完整井公式计算结果

表6 裘布依稳压井流公式计算结果

表7 利用抽水停泵后水位恢复资料计算结果

3.4 第⑤2层微承压水单孔抽水影响半径的确定

1)利用以下公式计算(用两个观测井资料):

其中，S1，S2均为s—lgr曲线上任意两点的水位下降值;r1，r2均为两个观测孔距主井的距离。

根据式(1)计算得，第一降深(S=2.16 m):R=32.0 m;第二降深(S=4.24 m):R=46.0 m;第三降深(S=4.89 m):R=50.0 m。

2)利用裘布依稳定承压井流水头线方程。

应用G1，G4孔的实测资料，求得影响半径在20.0 m～42.0 m之间，具体计算见表8。

表8 利用裘布依稳定承压井流水头线方程计算结果

3.5 第⑤2层微承压水单孔抽水水位恢复特征

通过水位恢复观测资料的水位恢复70%需360 min，水位恢复90%需2 700 min，水位恢复迅速。因此，抽水减压过程中不能停电，需考虑双电源系统，以预备突然停电。

4 参数的选取

4.1 渗透系数

本次采用多种方法计算渗透系数值，最大值21.5×10－4cm/s，最小值6.37 ×10－4cm/s，平均值11.0 ×10－4cm/s，此次设计建议取平均值，渗透系数计算成果汇总见表9。

表9 渗透系数成果资料汇总表

4.2 抽水影响半径

本次采用两种方法计算影响半径，最大值50 m，最小值20 m，建议本工程抽水井降深2 m～6 m以内按R=30 m～45 m计算，具体统计结果见表10。

表10 抽水影响半径成果资料汇总表

5 结语

本文针对具体工程实例进行抽水试验分析，设计了合理的抽水试验方案，采用多种途径和方法计算水文地质参数，得出的结果能够准确反映出拟建场地基坑的水文地质条件，抽水试验结果能够为将来的基坑降水提供依据，对类似工程也有一定的借鉴意义。

［1］工程地质手册编委会.工程地质手册［M］.第4版.北京:中国建筑工业出版社，2007.

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