供水井施工組織設計巖土工程課程設計

1、<p><b>　　供水井施工組織設計</b></p><p><b>　　1.工程概況</b></p><p>　　1.1湖南省郴州市蘇仙區(qū)良田鎮(zhèn)政府為解決新址生活用水問題，委托湖南省郴州市核工業(yè)地質局302大隊在湖南省郴州市蘇仙區(qū)良田鎮(zhèn)進行物探找水、鉆探成井工作。我隊接受任務后，積極組織水文、地質和物探等方面的工程技術人員對該區(qū)水文

2、地質條件進行論證，并進行地下水地球物理勘查工作，經過充分論證，根據(jù)該地區(qū)地層巖性特點，結合我院在該地區(qū)的打井經驗，經綜合分析物探資料，確定供水井井深為90米，日出水量可達到Q計=1000m3/d。</p><p>　　1.2 工程采用的抽水泵為泵體直徑為128mm。</p><p>　　1.3與本工程項目有關單位：</p><p>　　建設單位：湖南省郴州市核工業(yè)地

3、質局302大隊</p><p>　　設計單位：湖南省郴州市核工業(yè)地質局302大隊</p><p>　　監(jiān)理單位：湖南省郴州市核工業(yè)地質局302大隊</p><p>　　總包單位：湖南省郴州市核工業(yè)地質局302大隊</p><p>　　施工單位：湖南省郴州市核工業(yè)地質局302大隊</p><p>　　1.4 工程地質條件

4、</p><p><b>　　1.4.1交通條件</b></p><p>　　該工地交通較便利，施工機械設備都可以順利入場。</p><p><b>　　1.4.2氣象條件</b></p><p>　　該工程施工期間氣溫：5—10℃，體感溫度：3.1℃，氣壓：1010hPa，降水：0.0mm，相對濕

5、度：71%，風向風速：東南風 微風 1.1M/S，舒適度：涼，不舒適。</p><p><b>　　1.4.3地形地貌</b></p><p>　　該工程位于丘陵地帶。</p><p><b>　　1.4.4地層巖性</b></p><p>　　丘陵主要以第四紀松散堆積物、紅巖、灰?guī)r及砂頁巖為主。&

6、lt;/p><p>　　1.4.5水文地質條件</p><p>　　本區(qū)地表水系不發(fā)育，主要含水層為石炭系中上統(tǒng)壺天群，下統(tǒng)石磴子和二疊系棲霞組，均為碳酸鹽巖類的巖溶水。地下水化學類型主要為重碳酸鈣、重碳酸鈣鎂型，屬低礦化度、微硬中性水。地下水補給來源主要為大氣降水。</p><p><b>　　1.5項目質量目標</b></p>&

7、lt;p>　　1.5.1工期目標：20天</p><p>　　1.5.2質量目標：</p><p>　　（1）工程設計，施工及驗收遵照《供水水文地質勘察規(guī)范》。</p><p>　?。?）出水量≥1000m3/d。</p><p>　?。?）預計動水位：20m。</p><p>　　1.5.3文明安全施工目標：確

8、保文明施工，無安全事故。</p><p><b>　　2.編制依據(jù)</b></p><p>　　2.1 本工程地質勘察報告：</p><p>　　本區(qū)出露地層主要為石炭系灰?guī)r、白云巖，由于巖溶裂隙發(fā)育程度及富水性的不均勻性，采用對稱四極剖面、電測深及甚低頻電磁法探測巖溶裂隙發(fā)育帶。圈出有規(guī)律性的低阻異常帶，經對異常帶驗證，均屬構造巖溶強烈發(fā)育帶

9、，富水性較好，為選區(qū)布井提供了論據(jù)。</p><p>　　2.2 本工程地下管線情況：工區(qū)經勘查暫無地下管線分布。</p><p>　　2.3 施工規(guī)范及標準：《供水水文地質勘察規(guī)范》，《供水水文地質鉆探與管井施工操作規(guī)程》，城市供水水文地質勘察規(guī)范-城鎮(zhèn)建設工程行業(yè)標準（CJJ 16-1988），水文地質勘察規(guī)范 （GB50027-2001）。</p><p>　

10、　2.4地層及含水層情況：(如下表所示)</p><p><b>　　3.施工前期準備</b></p><p>　　3.1 施工前期準備：</p><p>　　3.1.1 根據(jù)業(yè)主的要求以及地質調查資料綜合確定水井的空位，并做標記。</p><p>　　3.1.2 工程開工前，項目經理部應組織有關人員參加設計交底，熟悉工

11、程圖和工程地質資料。</p><p>　　3.1.3 施工前應做好設備安裝、調試檢查工作。</p><p>　　3.1.4 做好供水供電、夜間照明等工作。</p><p>　　3.1.5 開工前辦理有關施工手續(xù)及申報工作。</p><p>　　3.2 施工總平面布置圖</p><p>　　施工總平面布置圖內容包括：工程

12、平面圖、臨時設施位置、施工機械布置、施工用水、施工用電，井管、過濾管，泥漿池和循環(huán)系統(tǒng)布置等。</p><p><b>　　4.取水位置確定</b></p><p>　　4.1不同取水位置比較</p><p>　?。?）只取表層砂礫含水層的地下水：</p><p>　　根據(jù)以往在該地區(qū)的抽水試驗得知該地砂礫含水層水位降2

13、m。由此根據(jù)(集哈爾特經驗公式：R=10 = =77.5m)。</p><p>　　根據(jù)預計動水位高度20m，水位降2m，砂礫含水層厚度</p><p>　　H=13m，表層土厚度為3m，水井深度h22m。擁有的泵泵體直徑=128mm，滲透系數(shù)K=15，水井要求出水量Q=1000m3/d。</p><p><b>　　根據(jù)裘布依公式：</b>&

14、lt;/p><p>　　得：1000=1.36 計算得：=8.2m。</p><p>　　井流模型如下圖所示：</p><p>　　由計算結果得知理論上需要的井徑為8.2m，成井等施工工序很難進行。而且孔徑大，沒有施工所需的設備，即使有造價也相當高。</p><p>　　由上得知只取表層砂礫含水層的地下水不能滿足該工程的要求。</p&g

15、t;<p>　?。?）取巖溶裂隙含水層和表層砂礫含水層的地下水：</p><p>　　本工程選用SPC-300H型鉆機一次性成孔。其技術性能參數(shù)見下表：</p><p>　　孔徑先按500mm計算：</p><p>　　表層砂礫含水層出水量1.36445 m3/d。</p><p>　　所以在巖溶裂隙含水層還需獲得1000-44

16、5=555 m3/d。</p><p>　　根據(jù)承壓完整井裘布依公式：</p><p>　　計算得：H=3.9m。由此得知：取巖溶裂隙含水層和表層砂礫含水層的地下水不需要打穿裂隙含水層，只需打穿穿裂隙含水層中上部3.9m即水井總深為84m。</p><p>　?。?）只取裂隙含水層的地下水：</p><p>　　裂隙含水層出水量為1000m3

17、/d，根據(jù)根據(jù)裘布依潛水井流量計算公式：</p><p>　　計算得： m3/d遠大于所需的出水量1000m3/d。</p><p>　　（4）比較上述三種取水方法，確定最終的取水位置：</p><p>　　第一種方法由（一）計算得知，此方法不可取。</p><p>　　從造價方面比較第二種方法與第三種方法：第二種方法比第三種方法需要多增加7

18、米濾水管，以及多增加了填礫量；而后者需多打10m井孔。</p><p>　　從水質方面考慮：第三種取水方法更能保證水的質量。</p><p>　　從工序方面考慮：第三種取水方法減少了上層砂礫含水層的填礫工作及減少了洗井工作量等工序。</p><p>　　綜合上述幾個方面因素，采用第三種取水方法即只取裂隙含水層的水為最佳方案。</p><p>

19、　　5．水井井身結構設計</p><p>　　5.1井身結構設計的原則</p><p>　　通常情況下，由于井壁不穩(wěn)固，井孔內都需要裝置井管。井管包括井管壁、過濾管和沉砂管幾部分。井壁管安裝在非含水層或非開挖含水層段，它的作用是保護井壁或隔離非開挖層。過濾管安裝在含水層段，它起著濾水擋砂和保持含水層井壁穩(wěn)定的雙重作用，地下水經過過濾管流入井內，再經抽水泵泵到地面。過濾管下端安裝沉砂管，它的

20、作用是用來沉積水中的泥砂。</p><p>　　在井管柱與井壁之間的環(huán)狀間隙內，根據(jù)巖層情況填入充填物。在含水層段的過濾器與井壁之間，為保證水質和防止過濾器淤塞有時還要填入篩選的礫石，以增大出水量，并起過濾作用；在非含水層段或計劃封閉的不良含水層段填入粘土或水泥等止水物，達到封閉和止水的目的，以防井水被污染。</p><p>　　在設計井身結構時，應根據(jù)鉆井的目的、用途、地層條件和有關規(guī)范

21、進行，并盡量可能簡化井身結構。如果井身結構過于復雜，使井徑擴大，不僅減慢施工速度，也會增加材料消耗，造成不必要的浪費。反之，如果井身結構過于簡單，減少了必要插入的套管，雖然減小了井的直徑，但可能造成井內鉆進事故，反而增加了成本，而且更重要的是會使層間止水效果差，地下水互相貫通，造成對地下水污染的嚴重后果。</p><p><b>　　5.2井深的確定</b></p><p

22、>　　水井鉆進的深度，是由水文地質勘查和開發(fā)地下水的目的層的埋藏深度來決定的。這個深度是根據(jù)水文地質勘探理想柱狀圖推的，或是由附近的鉆孔資料推斷而定的，是一個概略數(shù)值。準確的深度是通過鉆進取得的巖心和樣品最后確定的。對于多層含水層則以最下部一層含水層的埋藏深度作為鉆井的深度。</p><p>　　基于本工程所在位置的水文地質資料以及工程的要求，本工程鉆井深度定為92m。</p><p&g

23、t;<b>　　5.3井徑的確定</b></p><p>　　5.3.1井徑確定的原則</p><p>　　井的直徑包括：開孔直徑、中間變徑、終孔直徑。</p><p>　　在設計井身結構時，首先要確定終孔直徑，然后得出開孔直徑及孔身隔斷直徑。確定終孔直徑必須考慮出水量、路水管直徑、取水泵直徑以及人工過濾層厚度之間的關系。</p>

24、<p>　　一般情況下，井的終孔直徑應是過濾管的外徑加上填礫層的厚度。</p><p>　　需將抽水泵下入井筒內抽水的水井，水泵安裝處的井筒直徑一般比泵體外徑大兩級。</p><p>　　水井結構的設計應首先設計濾水管，然后根據(jù)地層自下而上（或自內向外）進行套管與鉆頭尺寸和類型的設計。</p><p>　　5.3.2濾水管類型的選擇</p>

25、<p>　　選擇濾水管的依據(jù)是含水層的結構特征、地下水的性質和材料的來源。選擇內容包括濾水管類型、材質、主要尺寸等。</p><p>　　根據(jù)本工程中取水層含水層的特征（巖溶裂隙含水層），為了使濾水管與底層特性相適應以取得更大的出水量、消除涌砂以及延長水井的使用壽命，本工程選用筋條濾水管。</p><p>　　5.3.3濾水管材質的選擇</p><p>

26、　　筋條濾水管是兩節(jié)短管之間焊接以直徑10mm~16mm的筋條，圍成圓柱狀，其內每隔1m左右焊一支撐圈，以增大其剛度。其材料多為鋼制材料。它的優(yōu)點是孔隙率大（可達60%左右）、過水能力強、節(jié)省材料、制造方便、成本低，適合于涌水量大的淺孔井。</p><p>　　5.3.4濾水管主要尺寸確定</p><p>　?。?）濾水管長度 濾水管長度是指起濾水作用的有效長度。應根據(jù)韓式曾厚度、要求的

27、出水量、濾水管的類型及濾水孔的大小、間隔等因素來確定的。此外，還應注意，無論在什么情況下，井內最大水位降時的動水位，不能降至濾水管的頂端。</p><p>　　鉆孔在抽水過程中，濾水管內的進水規(guī)律一般是從上而下的，進水量逐漸減小?？煞譃樽顑?yōu)進水段、一般進水段和不進水段三個段落。因此濾水管的長度是有限的，不可任意加長。當鉆孔的涌水量、濾水管類型確定之后，濾水管的長度，由含水層的厚度來確定。確定的原則是：當含水層在1

28、0~15m之間時，濾水管可選擇在含水層厚度的50%~70%。</p><p>　　濾水管的長度也可以按一下經驗公式計算：</p><p>　　式中：L----------濾水管的有效長度（m）</p><p>　　Q----------水井涌水量/h</p><p>　　a-----------經驗系數(shù)，決定于含水層顆粒組成（取30）。<

29、;/p><p>　　D----------濾水管外徑（mm）</p><p>　　根據(jù)含水層的厚度以及預計動水位高度（20m），確定本工程所用的濾水管長度為10m。</p><p><b>　　（2）濾水管孔隙率</b></p><p>　　由于采用筋條濾水管，孔隙率可以達到60%，可以滿足本工程中含水層的出水量和進水速度。

30、</p><p>　?。?）濾水管的進水速度</p><p>　　當?shù)叵滤源蟮倪M水速度流入濾水管時，在濾水管周圍將形成較大的壓力降，從而使溶解在地下水中的二氧化碳溢出，于是不溶于水的碳酸鹽類物質沉淀在濾水管周圍，阻塞濾水孔隙，導致水流速度更加加大，這種惡性循環(huán)是造成濾水管報廢的主要原因。為防止濾水管阻塞或防止砂礫在井運行時進入井內，就應控制地下水流入井內的速度。</p>&

31、lt;p>　　允許進水速度的選擇，由含水層砂礫直徑確定。一般在中、粗砂含水層中為20~50mm/s。本工程所允許的進水速度更大。選擇筋條濾水管不會造成上述不良的影響。</p><p>　?。?）濾水管直徑的確定</p><p>　　本工程采用SPC-300H型鉆機回轉鉆進。由于采用第三種取水方法，出水量除了滿足所需的供水量外海綽綽有余，所以井徑的大小主要是為了能滿足抽水泵、填礫層厚度

32、以及過濾管外徑的需要。由于泵的直徑為128mm，濾水管選用直徑為295mm的筋條濾水管。</p><p>　　5.3.5填礫厚度確定</p><p>　　我國水文地質規(guī)定填礫厚度為75~100mm。由于洗井、抽水過程中礫料要下沉，所以要求填礫高度要超過濾水管上端一定高度。當兩相鄰含水層中、上層含水層顆粒較細，下層含水層顆粒較粗時，為防止上層小徑礫料涌入下部濾水孔中，其大徑礫料要超過含水層頂

33、板2~3m。</p><p>　　礫料數(shù)量要與需填礫井段的環(huán)狀間隙體積相當?？紤]到鉆孔擴孔及運輸過程等因素的影響，礫石的數(shù)量要求適當超出理論計算數(shù)量。本工程填礫厚度確定為100mm，高度為15m。</p><p>　　綜合上訴各種因素的影響，本工程終孔段采用直徑為395mm的三牙輪鉆頭。確定終孔直徑為395mm。由于本工程地層中3~16米為松散的非開采砂卵礫石含水層。所以需要在該段下入套管

34、以防孔塌。</p><p>　　最后設計井身結構如下圖所示：</p><p>　　6.鉆孔施工前期準備</p><p>　　6.1 鉆機及其他輔助設備選擇</p><p><b>　　6.1.1鉆機選擇</b></p><p>　　根據(jù)現(xiàn)場條件以及工程的性質，選用SPC-300H型鉆機。它是一種車

35、裝復合式鉆機，所有的部件均裝在黃河牌載重汽車上。</p><p>　　SPC-300H型鉆機，設有回轉和沖擊機構，可用于粘土、砂層、卵礫石及基巖層的鉆進施工，適應性強，是目前水文地質勘探鉆井施工的主要設備之一。</p><p>　　SPC-300H型鉆機的結構包括：傳動箱、變速箱、升降機、沖擊機構、轉盤、導向加壓機構及桅桿等。鉆機采用機械傳動，操作機構中部分為液壓傳動部分為機械傳動。<

36、;/p><p>　　6.1.2泥漿泵選擇</p><p>　　鉆機配有一臺BW-600/30型雙缸雙作用往復式泥漿泵。</p><p><b>　　6.2泥漿類型選用</b></p><p>　　由于地層中0~3m為易沖蝕的第四季覆蓋層；3~16m為松散的砂卵含水層，80~90m為巖溶裂隙含水層（壓強8.6atm）。鉆進含水

37、層時，如果泥漿密度過小，所形成的孔內液柱壓力小于含水層地層壓力，會導致含水層的水侵入泥漿中使泥漿稀釋，粘度、切力、密度下降，失水量增加。這樣泥漿就不能充分發(fā)揮它的作用，從而達不到維護孔壁穩(wěn)定、平衡地層壓力等要求。</p><p>　　為了解決上述泥漿水侵問題，需配置密度適當?shù)哪酀{，使液柱壓力大于含水層的地層壓力，除加大泥漿的密度外還可以對泥漿進行鈣處理或者鹽處理。</p><p>　　6.

38、2.1泥漿的配置</p><p>　　配置高密度泥漿前必須先配置基漿，首先根據(jù)地層情況選擇泥漿的相對密度，然后再根據(jù)需要的泥漿相對密度來確定粘土和水的用量。 </p><

39、p>　　泥漿所需的土量和水量通過下式進行計算：</p><p>　　式中，----------與配置泥漿所需的土量（t）</p><p>　　V -----------欲配泥漿的體積（）</p><p>　　------------泥漿相對密度（t/）</p><p>　　------------粘土的相對密度（t/）</p&g

40、t;<p>　　------------清水的相對密度（t/）</p><p>　　注：粘土的相對密度一般為2.4。</p><p>　　所需水量（G）： G=</p><p>　　上述兩式計算中泥漿體積以為單位，粘土質量以t為單位。</p><p>　　在涌水的地層鉆進，為平衡地壓或水壓，應適當加大泥漿的相對密度。若單純采

41、用增加粘土量來提高相對密度的話，泥漿相對密度如果超過了1.3，就會因細顆粒的固相含量太多，粘度太大，而影響正常鉆進。</p><p>　　因此決定先配置相對密度為1.1的泥漿及 t/。</p><p>　　V=； t/； t/</p><p>　　所以：1.9t所需水量：G=</p><p>　　為了有效的保護孔壁的穩(wěn)定性，可以再基漿中加入

42、CMC，一般配方是1基漿中先加0.3kg燒堿，然后加入2kgCMC。</p><p>　　在鉆進過程中如果泥漿的密度不能滿足平衡地層壓力的需要，則需在泥漿中加入適量的加重劑，如重晶石，石灰等。</p><p>　　本工程采用正循環(huán)的泥漿循環(huán)系統(tǒng)。泥漿由泥漿泵輸出經鉆桿住內空腔到達孔底，再經環(huán)狀間隙返回泥漿池。</p><p><b>　　6.3鉆機的安裝&

43、lt;/b></p><p>　　S系列的水文水井鉆機大多為車裝或移動式鉆機，此類鉆機的安裝工作較為方便。在預定的孔位旁邊平整一塊較堅實的場地，將鉆機開進或拖進平整好的現(xiàn)場，使轉盤通孔中心對準孔位，在支承千斤頂下面墊好機木臺，并用支承千斤頂將鉆機調整水平，調好水平的鉆機應使汽車懸掛鋼板彈簧不受較大負荷。另外轉盤的兩個小千斤頂下面也應墊上機臺木，要特別注意不應使這兩個千斤頂受過大負荷，使其能起到將鉆具放到孔口

44、板上時，轉盤無大的變形即可。在鉆進過程中還應隨時注意地基由于泥漿及水的浸泡變軟，而使鉆機水平發(fā)生變化的情況，此時應重新調整好鉆機水平。</p><p>　　鉆機安裝注意事項如下：</p><p>　?。?）鉆機安裝必須保證主軸中心與鉆孔中心（井口管）及天車中心（前緣切點）同在一條中心線上。</p><p>　?。?）鉆機安裝好后要仔細的檢查，必須達到周正、水平、穩(wěn)固

45、。</p><p><b>　　7.鉆孔施工</b></p><p><b>　　7.1開孔鉆進</b></p><p>　　從地表開始鉆進到下入進口管的這段鉆進過程稱為開孔鉆進。</p><p>　　7.1.1開孔前準備工作：</p><p>　　開孔前應再次校正立軸角度

46、。</p><p>　　配備開孔鉆具，其長度一般為0.5m左右。</p><p>　　配置好開孔用沖洗液及其他鉆進所需材料。</p><p>　　將開孔鉆具直接連接在主動鉆桿上，丈量尺寸后填于班報表上。</p><p><b>　　7.1.2開孔鉆進</b></p><p>　　開孔時可根據(jù)地層情

47、況，進行人工挖孔或直接用開孔短管鉆進。開孔鉆進時應輕壓慢轉，每一回次進尺不宜太長，經過幾個回次鉆進達到一定深度后可視地層情況決定是否下入空口管。</p><p>　　7.1.3開孔注意事項</p><p>　?。?）鉆進中應及時更換加長粗徑鉆具，以防止鉆孔偏斜。</p><p>　?。?）應選小鉆進規(guī)程參數(shù)，泵量不宜過大，以防孔壁坍塌。</p><

48、;p>　?。?）開孔鉆進中，特別應注意不能采用大鉆壓鉆進。</p><p><b>　　7.1.4開孔方法</b></p><p>　　不同的地層情況應應用不同的開孔方法，在沖積層、堆積層或松散的砂土層開孔，可使用肋骨鉆頭、刮刀鉆頭，也可用合金鉆頭開鉆。如使用泥漿沖洗液坍塌嚴重時，可從空口灌注稠泥漿或投入粘土球，搗實后再鉆進，直到鉆入預定深度及時下入井口管為止。

49、</p><p><b>　　7.2換徑</b></p><p>　　換徑即改變鉆孔直徑。在鉆進施工中，出一般淺孔外、中深孔和深孔的鉆進施工，都需要采用多徑成孔的井身結構，由孔徑大，中部孔徑小逐級縮小到終孔直徑最小。當鉆進某一深度（或下入套管）時，由大直徑鉆具變?yōu)樾≈睆姐@具的施工就稱為換徑。</p><p>　　7.2.1換徑前準備工作<

50、/p><p>　?。?）換徑前應撈盡孔底巖心、巖屑等。</p><p>　?。?）配備好換徑鉆具，換徑鉆具由大徑導正管、異徑接頭及小徑鉆具組成。導正管長不得小于4m，小徑鉆具長度不得大于1m；換徑鉆具配備好后，其同心度應保持上下一致。</p><p>　　（3）換徑鉆進注意事項：換徑鉆進開始時，應采用輕壓慢轉法鉆進，以防換徑中造成孔斜或孔偏；隨小徑孔加深，及時加長小徑巖

51、心管，待鉆進5m以上時，方可取掉大徑導正管。</p><p>　　本工程采用兩段成孔，終孔直徑為395mm，上部孔徑為410mm。上部先采用395mm的牙輪鉆頭鉆孔，在擴孔至410mm，下入套管穩(wěn)定孔壁。</p><p><b>　　7.3完成鉆孔</b></p><p>　　套管下入完成后，繼續(xù)以395mm的鉆頭進行鉆孔，直到鉆至90m孔深，

52、完成鉆孔。</p><p><b>　　8.成井工藝</b></p><p>　　8.1成井工藝的目的</p><p>　　（1）疏通含水層通道，使含水層中的水自由流入水井。</p><p>　　（2）封閉或隔離非含水層，以防地下各含水層互相串通或污染。</p><p>　　8.2換漿、破壁與探孔

53、</p><p>　　為使下井管、填礫和洗井工作順利進行，確保水井的出水量，必須做好換漿、破壁和探孔工作。</p><p><b>　　8.2.1破壁</b></p><p>　　當使用泥漿鉆進時，在井壁上形成較厚的泥皮，影響水井出水量。所以在更換孔內泥漿的同時，必須刮削井壁上的泥皮，以擴大含水層部位的鉆孔直徑，增大填礫厚度，利于洗井及增加含水

54、層出水量。</p><p>　　破壁的方法：采用擴孔鉆頭刮洗井壁。</p><p><b>　　8.2.2換漿</b></p><p>　　換漿是指鉆進至預計孔深后，用優(yōu)質輕泥漿更換出孔內的濃泥漿。當從孔內返回的泥漿性能接近送入孔內的泥漿性能時，換漿即可結束。</p><p><b>　　換漿分為：</b

55、></p><p>　?。?）安裝井管前沖洗鉆孔換漿 當井壁較穩(wěn)定時，可在鉆至預計井深后，向孔內送入粘度低、膠體率高的優(yōu)質輕泥漿，進行沖孔換漿。此工作應在破壁后期進行。及當擴孔破壁至預計井深前10m到30m時，逐漸更換新泥漿進行擴孔，直至終孔再進行沖孔換漿。</p><p>　?。?）安放井管后沖洗鉆孔換漿 當井管下到預計井深后，用泥漿泵通過鉆桿和返漿活塞將清水送至濾水管底部

56、，從井管外壁返還地面。返漿時間一般控制在空口返出的泥漿粘度達16至17s即可。</p><p><b>　　8.2.3探孔</b></p><p>　　探孔是為了檢查鉆孔直徑和井壁是否規(guī)整圓滑，探孔采用探孔器進行，它是由鉆桿和導正圈組成，導正圈的直徑比鉆孔直徑小20到30mm，兩圈之間的距離為2m，整個探孔器長度不小于8m。如連接探孔器的鉆桿能順利的下至孔底，說明鉆孔

57、圓直，井壁平滑，否則應進行修孔。</p><p><b>　　9.井管及其安裝</b></p><p><b>　　9.1井管</b></p><p>　　井管包括沉淀管、濾水管、和井壁管。沉淀管連接在濾水管下部，起沉砂作用；濾水管安裝在含水層部位，是地下水進入井管的通道，起濾水阻砂的作用；井壁管連接在濾水管上部，是保護非

58、含水層孔段井壁穩(wěn)定，并隔離含有有害雜質的地下水進入井內，防止發(fā)生水質污染。</p><p><b>　　9.1.1井壁管</b></p><p>　　本工程使用直縫卷焊管，其成本較低。所用井壁管的外徑為295mm。外部需填入止水物質。</p><p><b>　　9.1.2濾水管</b></p><p&

59、gt;　　本工程選用直徑為295mm的筋條濾水管。（依據(jù)如上述5.3.4）。</p><p><b>　　9.2井管的安裝</b></p><p>　　安裝井管是成井工藝的關鍵工序，直接影響成井質量，必須認真做好。</p><p>　　9.2.1井管安裝前的準備</p><p>　　被準工作包括組織分工，校正孔深，檢查丈

60、量和排列井管，檢查起重設備及工具，清理現(xiàn)場等工作。</p><p>　　9.2.2井管連接的要求</p><p>　　根據(jù)選擇的井管的材質選擇相應的連接方法。本工程使用焊接連接井管。要求：井管連接處要牢固可靠，密封性好，無滲漏現(xiàn)象；連接后要通心，不能有明顯的偏斜或彎曲；操作要方便，附屬設備要少，便于野外作業(yè)。</p><p>　　9.2.3安裝井管的方法</p

61、><p>　　安裝井管是成井工藝的關鍵工序，直接影響成井質量，必須認真做好。井管的安裝方法很多，根據(jù)本工程的特點：孔深較淺。使用卷揚機提吊下管法。適合于200m以內，鋼管、鑄鐵管、塑料管等下管，其特點是安全可靠，但下管深度受設備能力的限制。</p><p>　　下管方法與下套管的方法相同。要求下管過程中要穩(wěn)拉、慢放，嚴謹急剎車。當下管遇阻時，不得猛蹬。依次下入沉淀管2m，濾水管10m，井壁管8

62、0m。</p><p>　　10.填礫和管外回填</p><p>　　井管安裝完畢后應立即進行填礫工作，以免影響成井質量，造成井內涌砂。</p><p>　　填礫既是在濾水管與含水層井壁之間，填入一定規(guī)格的礫料，造成一個人工過濾層，以增大濾水管周圍的孔隙率，達到增加水井出水量、防止砂礫進入濾水管內、延長水井使用年限的目的。應根據(jù)含水層結構、水質來確定礫料的直徑、均勻

63、度和質量。</p><p><b>　　10.1礫料的選擇</b></p><p>　　10.1.1礫徑的選擇</p><p>　　礫料顆粒的大小決定填礫層的濾水性能，礫料直徑大，滲透性好，但阻砂效果差；反之阻砂效果好，但滲透性差，影響水井出水量。</p><p>　　礫料直徑應通過對含水層砂礫進行篩分的資料確定。通常取

64、礫料的直徑為含水層中砂礫總重量50%的顆粒粒徑的5~8倍，以6為最佳。本工程采用粒徑為4mm，填礫厚度100mm，高度15m。</p><p>　　10.1.2礫料估算</p><p>　　礫料數(shù)量要與需填礫井段的環(huán)狀間隙體積相當。考慮到鉆孔擴孔及運輸?shù)纫蛩赜绊?，礫料用量可根據(jù)下式估算。</p><p>　　式中：--------------需要礫石數(shù)量（）<

65、/p><p>　　D--------------井徑（m）</p><p>　　L--------------填礫井段長度（m）</p><p>　　d--------------濾水管外徑（m）</p><p>　　k--------------超徑系數(shù)，一般在1.2~1.5范圍。</p><p><b>　　

66、10.2填礫方法</b></p><p>　　淺井填礫采用靜水填礫，井管下完后，即向井管四周進行填礫。開始時填礫速度要慢，待井管內開始返水后，逐漸加快填礫速度。當井管內返水突然減少時，說明濾水管已被填礫埋設。此時可用測繩測量填礫高度，核算礫料數(shù)量，無誤后即完成了填料工作。</p><p><b>　　11.止水</b></p><p&g

67、t;<b>　　11.1止水方法</b></p><p>　　在水文水井中，對目的層以外的地層進行封閉和隔離的工作，稱為止水。它是根據(jù)孔內試驗的要求和地層情況，選擇合適的止水材料來封閉井管與隔水層之間的間隙。</p><p>　　本工程采用水泥漿永久止水的方法，用泵入法進行非開采含水層的止水工作。</p><p>　　11.2水泥漿的配置<

68、;/p><p>　　11.2.1配置注意事項</p><p>　　根據(jù)鉆孔護壁與堵漏的不同情況與要求，水泥漿可分別配置成凈漿、砂漿或其他的類型。配置水泥漿液時，水質對水泥漿干固后的強度影響也很大，所以應該選擇不含酸性、無雜質的淡水來配置。以免水泥石形成很多的氣孔，影響水泥的強度，產生透水現(xiàn)象。</p><p>　　11.2.2水泥漿配置方法</p><

69、;p>　　在現(xiàn)場配置水泥凈漿時，應按計算出的用量配漿，（水泥用量應為計算用量的1.5~2倍）力求加料準確，配漿時，先加水，在攪拌的狀態(tài)下慢慢加入水泥，待水泥漿充分攪勻后，再加入添加劑。</p><p>　　止水孔段所需水泥凈漿用量：</p><p>　　式中：V----------------灌注孔段所需水泥漿用量（L）</p><p>　　D--------

70、--------灌注孔段直徑（dm）</p><p>　　H----------------灌注孔段長度（dm）</p><p>　　K----------------附加系數(shù)（包括超徑、漏失地面損耗等因素）一般k=1.8~2.5。</p><p>　　配置水泥漿（水灰比為0.5）時干水泥及水的用量。</p><p>　　先求出配置1L水泥漿

71、所需水泥重量：</p><p><b>　　則水泥用量：</b></p><p><b>　　清水用量：</b></p><p>　　所以本工程所需水泥1584kg；清水794kg。</p><p>　　11.3水泥漿的灌注操作</p><p>　?。?）開動鉆機，將鉆桿下入

72、到預定孔段，本工程是在鉆孔的中部灌注，應該在灌注孔段下方架好橋，橋應架牢固，不能再灌注過程中或灌注完成后跨落。</p><p>　?。?）鉆桿下到位后，應先開泵送清水，以檢查鉆桿或其他管線是否通暢。</p><p>　?。?）開泵關組水泥漿至將水泥灌注完畢。在灌注中一定要連續(xù)不斷，一次灌注完成。</p><p>　　（4）若灌注遇阻，可開車慢慢回轉鉆桿，或提動一下鉆

73、桿，提鉆桿時不能將鉆桿提離水泥漿面。</p><p>　　（5）灌注水泥漿時，一定要快捷，盡量在短時間內完成，避免鉆桿被固結的事故。</p><p>　?。?）灌注完水泥漿后，立即灌注事先準備好的替漿清水，將管線內及鉆桿內的水泥漿頂替到孔口。</p><p>　?。?）頂替水柱完后，即可提鉆。將鉆桿提離水泥面1~2根后，再開泵沖洗鉆桿及管線。</p>

74、<p>　?。?）立即拆洗泥漿泵頭部分，清洗攪拌機及清理灌注現(xiàn)場。</p><p>　　11.4水泥漿灌注后的質量檢查</p><p>　　質量檢查內容包括：灌漿位置是否正確；灌注后的凝固情況以及堵漏效果。</p><p>　　首先檢查水泥漿的液面深度。為此，用木材或塑料做一個測錘，其密度應小于水泥漿而大于沖洗液，一般密度為1.5~1.6kg/L即可。用測

75、繩將其下入孔內，測量水泥漿的液面。然后，用提筒取一部分液面下的水泥漿樣品，觀察其被水稀釋情況。</p><p>　　候凝一定時間后，可將帶導向的小徑鉆具下入孔內，試壓水泥面，觀察其固結質量和堵漏效果。</p><p><b>　　12.洗井</b></p><p>　　在鉆井過程中，無論是使用泥漿或清水作沖洗液，混入沖洗液中的巖屑、粘土、污泥、

76、細沙等細粒物質將會隨沖洗液一道，在水壓力的作用下滲入地層，吸附在井壁上，堵塞含水層中的空隙和井壁的某些部位。因此，在填礫、止水工作完成后，即應采取一定的方法清除井壁上的泥皮，并把深入到含水層中的泥漿等物抽吸出來，恢復含水層的空隙。進而抽吸出含水層的一部分細粒顆粒，擴大含水層的空隙，疏通地下水通道，借以增大濾水管周圍的滲透性能，達到應有出水量的目的，為此而進行的工作，叫作洗井。</p><p><b>　

77、　12.1洗井要求</b></p><p>　?。?）洗井時要經常觀察井口排水的水質變化。如水中仍有些渾濁，但不是泥漿、巖屑或鉆粉等物，而是含水層中固有的成分，即可認為洗井已達目的。</p><p>　?。?）洗井時應定時觀測水井出水量，連續(xù)二至三次出水量無明顯變化時，可認為洗井已達目的。</p><p>　?。?）正式抽水時，經二至三次降深，單位涌水量

78、無異常變化，可認為洗井合乎要求。</p><p>　?。?）對比附近抽水資料，如基本相似，可認為洗井合乎要求，但只能作為要求。</p><p><b>　　12.2洗井方法</b></p><p>　　洗井方法很多，可根據(jù)含水層結構、地下水壓力、井身結構、井管類型等綜合考慮后選用。</p><p>　　綜合考慮本工程選用

79、沖孔器洗井。將沖孔器連接在鉆桿下端后下入孔內，使沖孔器對準含水層部位，開泵送水，高壓水經噴孔高速射出，從而達到洗井目的。沖孔器的結構如下圖所示：</p><p>　　沖孔器外徑應略小于濾水管內徑，以增大水流的沖洗力。沖孔時要緩慢轉動沖孔器，并從含水層上部逐漸向下移動，直至整個含水層都沖刷一遍。噴嘴直徑一般取2~3mm，噴孔距離取10~15mm。噴嘴個數(shù)視泵量和泵壓而定，保證水流噴射速度為5~8m/s即可。<

80、/p><p><b>　　13.抽水試驗</b></p><p>　　13.1抽水試驗的目的</p><p>　　抽水試驗是在洗井工作結束后進行。其目的在于取得含水層的水量、水質、水位、水溫等資料，為評價含水層的水文地質條件，合理開發(fā)地下水提供可靠依據(jù)。</p><p>　　適于抽水的設備很多，主要應根據(jù)鉆孔的水文地質條件和

81、鉆孔結構進行選擇，同時還應考慮到鉆孔的性質。供水井應盡量選擇與開采時相似的設備。本工程選用開采井水用的泵體直徑為128mm的抽水泵進行抽水試驗。</p><p>　　13.2抽水試驗的有關規(guī)定</p><p>　?。?）降深：從鉆孔中抽吸地下水要引起鉆孔中水位下降，下降的深度即為降深。根據(jù)水文地質的要求，供水勘探孔一般做兩次降深。</p><p>　　（2）試抽：鉆

82、孔正式抽水前要進行試抽水。當前后兩次試抽單位涌水量相差不超過10%時，方可轉入正式抽水。</p><p>　?。?）穩(wěn)定延續(xù)抽水試驗：抽水試驗時，當鉆孔內動水位的波動值不超過降深的1%或涌水量波動值不超過平均涌水量的3%時，可視為穩(wěn)定。</p><p>　　（4）水位觀測：觀測水位應以一固定點為零點，并以試抽后的恢復水位為抽水前的靜止水位。水位觀測時間間隔為1min、3min、5min、1

83、0min、15min、30min。水位穩(wěn)定后沒30min測一次。</p><p>　?。?）水量觀測：抽水過程中在觀測水位的同時觀測水量；觀測水量的位置要固定。</p><p>　?。?）水溫觀測：水溫氣溫要同時觀測，間隔時間為1h；溫度計放入水中10min以后才能取出讀數(shù)。</p><p>　?。?）采取水樣：水樣應在最大降深水位穩(wěn)定后采取，進行簡易分析時取500

84、ml，做全分析時取1000ml。</p><p>　?。?）抽水試驗要結束時，要繪制涌水量與水位降深的關系曲線，以鑒別試驗的正確性。</p><p>　　（9）抽水試驗結束后要檢查孔深，沉淀物不得進入濾水管內。</p><p>　?。?0）抽水試驗資料應如實填入記錄表中。</p><p>　　14.工期及人員安排</p><

85、;p>　　1、工期：自合同簽定之日起20天內完工。</p><p>　　2、人員安排：該供水井施工安排項目負責一人，施工負責一人，機長一名，班長二名，工人8名。</p><p>　　15.安全生產、文明施工</p><p><b>　?。ㄒ唬┌踩夹g管理</b></p><p>　　1、加強對安全生產領導，建立健全

86、各級安全機構，充分發(fā)揮安全組織作用，安全活動要有記錄。</p><p>　　2、機長要對鉆機工人進行經常性的安全教育，組織學習安全生產文件及安全技術知識，做到自覺遵守規(guī)章制度，杜絕違章操作，防止各類事故的發(fā)生。安全和鉆探管理人員，經常深入現(xiàn)場指導生產，對不安全因素和事故隱患協(xié)助鉆機及時排除，對發(fā)生的事故按“三不放過”的原則，認真總結經驗。</p><p><b>　　安全措施：&

87、lt;/b></p><p>　?、虐踩O施必須齊全，防火工具人人會用。</p><p>　?、葡募臼┕ぷ龊梅朗睢⒎阑鸸ぷ?，鉆塔裝好避雷針，冬雨季施工應做好防凍工作。</p><p>　　⑶遵守地質勘探安全規(guī)程，不準隨便在不明情況的水域下水、洗澡、涉水過河。</p><p>　?、入S時注意天氣變化，注意當?shù)貧庀笈_預報，遇有特殊情況及時通

88、知鉆機，以便采取相應措施。</p><p>　?、摄@機應配備完好的通訊器材，及時與隊取得聯(lián)系。</p><p>　　⑹鋼絲繩應定期檢查斷頭數(shù)，若斷頭超過安全規(guī)程的有關規(guī)定，應及時更換。</p><p>　?、硕ㄆ跈z查鉆桿接手的老化情況，更換不合格的接手。</p><p>　?、踢M入現(xiàn)場的人員必須穿戴好勞保用品。</p><

89、p>　?、鸵蚬释ｃ@，應將鉆具的提出。</p><p>　　⑽經常檢查提升系統(tǒng)，如天輪、繩卡子等，經常檢查活動工作臺防墜裝置的靈活性、可靠性，對鉆塔的連接螺栓應經常檢查其是否松動。</p><p><b>　　（二）文明施工管理</b></p><p>　　1、項目經理要把文明施工作為一項重要工作來抓，實行層層包干，任務落實到人，做到有布置

90、、有落實、有獎罰，共同為創(chuàng)建文明工地而努力。</p><p>　　2、工地成立文明施工領導小組，把文明施工和施工生產放在同等位置來進行管理，要真正認識到現(xiàn)場文明施工是企業(yè)綜合素質面貌的集中反映，是一個無聲的廣告，是現(xiàn)代化管理的階梯，是項目達到經濟、高效、優(yōu)質的基礎。</p><p>　　3、服從業(yè)主管理，協(xié)助甲方做好其它方面的協(xié)調工作。</p><p>　　4、施工

91、現(xiàn)場按標準化管理的要求，做到文明安全生產。</p><p>　　5、上班時間及上班之前應嚴禁喝酒。</p><p><b>　?。ㄈ┎牧腺|量控制</b></p><p>　　1、質量控制內容有：對材料的質量標準、材料的性能、規(guī)格、材料的取樣、材料的通用范圍和施工要求。</p><p>　　2、井管：按設計要求選材，并附