上海深层承压水抽水试验流固耦合三维数值模拟
2019-03-21瞿成松
徐 丹, 瞿成松, 雷 丹
(1.上海长凯岩土工程股份有限公司,上海 200093; 2.上海勘察设计研究院(集团)有限公司,上海 200093)
上海地区工程降水导致沉降研究较早[1],尤其第一承压含水层研究较多,工程经验较丰富[2-3],深部含水层在上海研究较少,基坑降水涉及第二承压含水层较少,本文针对上海第二(第⑨层)承压含水层实施现场抽水试验,结合三维渗流及比奥固结理论,对抽水时段的水位、地表沉降及深层沉降进行详细的模拟计算,分析深层承压水抽水过程中的地层垂向变形与地下水水位变化之间的关系。
1 场区地质概况
本场地内地下水类型主要为松散岩类孔隙水,按其形成时代、成因和埋藏条件可划分为潜水含水层及承压含水层。本工程勘探深度范围内地下水主要为赋存于浅部土层中的潜水、第⑨层中的第二承压水,该区域分布有第⑧及⑩层粘土(表1)。

表1 试验区地层及含水层划分概况Table 1 Stratigraphic and aquifer division of test area
2 试验成果分析
2.1 试验设计
场区内共布置3口试验井,如图1所示,井间距10~30 m,第⑨层3口(2抽1观)。
场地内观测中心5 m范围内布设有2个分层沉降标,埋设深度为36 m(⑤3层)、60 m(⑧2层),埋设3个月后进入沉降基本稳定期。另在离试验中心5、10、20、30、40和60 m距离布置6个地面沉降监测点C3-1~C3-6。

图1 试验井平面位置图Fig.1 Plane layout diagram of test well
整个抽水期间采用智能数据采集器对观测井水位进行实时采集,采集频率为1次/min。地表沉降及分层沉降人工监测频率为每天监测1次。
2.2 试验结果分析
(1) 第⑨层单井抽水试验结果及分析。第⑨层单井试验于2017年12月10日13:30开始,抽水井为K9-2,井深89.00 m,过滤器长7.00 m;在K9-2内(下泵深度约60 m)投入额定流量300.00 m3/h的水泵进行抽水,整个试验的实际平均流量为456.00 m3/h。……
