第四節(jié)水源井項(xiàng)目工程的施工方法

1、第四節(jié) 水源井工程的施工方法 4.1 井位的確定根據(jù)機(jī)電井設(shè)計(jì)選擇合適的井位。根據(jù)實(shí)際情況確定井位，并用GPS定 位。4.2 機(jī)電井的施工一般順序 施工前的準(zhǔn)備，包括選擇鉆井機(jī)、研究地層的可鉆性、鉆機(jī)安裝和施工 備料，采用的鉆 進(jìn)方法和護(hù)壁措施；然后是鉆機(jī)試鉆，正式開鉆以后需要的地層采樣和 編錄工作；疏孔、換 漿和試孔工作；下井管，選擇合適的下管方法非常重要；填礫和管外封 閉；洗井和試驗(yàn)出水； 取樣化驗(yàn)。4.3 、鉆井施工1）、常用的鉆進(jìn)方法 地層為黏土類、沙、沙礫石，地下水靜水位在 3米以下，無大塊碎石、 卵石的情況， 選用鉆機(jī)為回轉(zhuǎn)式反循環(huán)，鉆進(jìn)方法為反循環(huán)鉆進(jìn)。 地層為巖基， 3 6 級(jí)

2、基巖時(shí)，選用回轉(zhuǎn)式正循環(huán)鉆機(jī)，鉆進(jìn)方法為 硬質(zhì)合金鉆進(jìn) 或牙輪鉆頭鉆進(jìn)；當(dāng)基巖在 6 9 級(jí)時(shí)，鉆進(jìn)方法為鋼粒鉆進(jìn)。巖層漏水嚴(yán)重的情況，選用鉆機(jī)為氣舉型潛孔錘，鉆進(jìn)方法為用壓縮 空氣排巖屑鉆進(jìn)。本標(biāo)段地層為黏土類、沙、沙礫石，地下水靜水位在 3米以下，無大 塊碎石、卵石的 情況，選用鉆機(jī)為回轉(zhuǎn)式反循環(huán)，鉆進(jìn)方法為反循環(huán)鉆進(jìn)。2）護(hù)壁措施鉆進(jìn)中常用的護(hù)壁措施有泥漿、水壓、套管三種，一般在黏土或穩(wěn)定地 層，采用清水鉆 進(jìn)，用水壓護(hù)壁，此時(shí)需要超過靜水位 3 米以上的水頭壓力；在松散、 破碎易坍地層用泥漿 護(hù)壁，在嚴(yán)重漏失地層或缺水地區(qū)，采用壓縮空氣護(hù)壁 ，基巖頂部的松 散覆蓋層或破碎巖 層一般用套

3、管護(hù)壁。3）泥漿指標(biāo)測(cè)定與測(cè)定方法 泥漿除主要用來固壁外， 還有冷卻鉆頭、攜砂、潤滑鉆具等作用。 因此 ， 在鉆也避要 根據(jù)地層變化掌握和合理使用泥漿，泥漿的主要指標(biāo)和測(cè)定方法。 泥漿的比重 測(cè)泥漿單位體積重量 ，以克/ 厘米3 表示。測(cè)定工具采用玻璃外比重計(jì) 和 1000 毫升水 量筒。將泥漿注入量筒內(nèi)，在將玻璃比重計(jì)放入量筒內(nèi)，比重計(jì)與泥漿 液面的相交的刻度值 即為比重值，合適指標(biāo)數(shù)值為 1.1 1.2，高壓含水層與易坍塌地層酌 量加大。 泥漿的粘度 阻礙泥漿流動(dòng)的特性，以秒表示。測(cè)定工具需要粘度計(jì)、三角燒瓶及秒 表。測(cè)定方法是 先用手指堵住粘度計(jì)管口，將 1,000 毫升泥漿倒入粘度計(jì)，

4、然后移開手 指，同時(shí)開動(dòng)秒表， 當(dāng)漏入三角燒瓶的泥漿體積達(dá)到 500 毫升時(shí)停住秒表，其讀數(shù)為粘度 值 。相應(yīng)指標(biāo)數(shù)值礫 石、粗砂、中砂層為18 22秒，細(xì)粉砂為1618秒。 含砂量 測(cè)量工具采用小肚量杯及秒表。將 1,000 毫升泥漿和 900 毫升清水倒入 小肚量杯，搖動(dòng) 使之混合均勻，靜置三分鐘后，量杯下端的沉積物的體積即為含砂量。 沖擊鉆進(jìn)時(shí)，孔內(nèi)泥 漿含沙量不大于 8%，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，入孔泥漿含沙量不大于 12%。 膠體率 表示泥漿懸浮性程度。 當(dāng)泥漿靜止 24 小時(shí)后，泥漿體積和原體積的比值。測(cè)定工具采 用 1,000 毫升量筒，在量筒內(nèi)倒入 1,000 毫升攪拌均勻的泥漿，上蓋玻

5、璃蓋，靜置 24 小時(shí)，泥漿沉淀后的體積與原體積之比。沖擊鉆進(jìn)時(shí)指標(biāo)不低于 70，回轉(zhuǎn)鉆 進(jìn)時(shí)不低于 80。4）地層采樣與編錄 地層的采樣 松散層鉆進(jìn)時(shí)，一般只采鑒別樣，所采巖土樣，應(yīng)盡量符合原地層的顆 粒組成，鑒別樣 每層至少取一個(gè)，含水層23米采一個(gè)，非含水層35米采一個(gè)，變 層處加采一個(gè)。巖土樣重量 （干重）不得少于 :砂1 公斤, 礫3 公斤, 卵（碎）石5 公斤. 基巖 巖芯采取率 , 完 整基巖為 70%以上, 構(gòu)造破碎帶和風(fēng)化帶 30%以上。 地層編錄。土樣和巖樣（芯）必須按地層順序存放積，及時(shí)編錄和描述。土樣和巖 樣（芯）要保 存到工程驗(yàn)收。按照土的分類和定名標(biāo)準(zhǔn)表確定。108

6、I.定名時(shí)，應(yīng)根據(jù)顆粒分組由大到小，以最先符合者確定。n .野外臨時(shí)定名，可采用一般常用的經(jīng)驗(yàn)方法。土的野外鑒定方法用手 搓土條，用刀 切，干燥后堅(jiān)硬程度等等。5）疏孔、換漿和試孔方法 松散層中的井孔，終孔后應(yīng)與設(shè)計(jì)井孔規(guī)格相適應(yīng)的疏孔器疏孔，達(dá)到 上下暢通。泥漿 護(hù)壁的井孔， 除高壓自流水層外， 應(yīng)該破除附著在開采層孔壁上的泥皮， 孔底沉淀物排凈后， 再逐漸調(diào)稀泥漿濃度。 一般要求達(dá)到出孔泥漿與入孔泥漿性能接近一致。下井管前，應(yīng)校正 孔徑、孔深和側(cè)斜。井的直徑不得小于設(shè)計(jì)孔徑 2 厘米；孔深小于 100 米， 其偏差不得超過 設(shè)計(jì)孔深的正負(fù) 20 厘米；孔深等于或大于 100 米時(shí)，其偏差不

7、超過設(shè)計(jì) 孔深的正負(fù) 2%。破壁的目的是破除鉆進(jìn)時(shí)形成泥皮，擴(kuò)孔破壁用直徑比原鉆頭大2030 毫米的螺旋階 梯鉆頭擴(kuò)孔破壁的鋼絲刷破壁在疏孔器上焊上鋼絲，與含水層處上下提 拉；換漿與破壁同時(shí) 進(jìn)行，將泥漿孔中的稠泥漿換稀，注意先稀后濃；疏孔為保證下管安全， 采用疏孔器進(jìn)行， 疏孔器上焊 34 個(gè)導(dǎo)正圈 ，其直徑比孔徑小 2030 毫米，圈的直徑為 2 米。疏孔器總長不 小于 8 米。6）井管的安裝井管的下入方法，根據(jù)井深、管材的類型、強(qiáng)度、重量及起吊設(shè)備條件 等進(jìn)行選擇。井 管采用D273mm旱鋼管，分實(shí)管和濾水管兩種，濾水管外包繞濾水網(wǎng)。井管安裝前按照實(shí)際地層資料校正井管設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行井管的

8、組合、 排列、測(cè)量長度， 并按井管排列順序編號(hào)。下管方法有懸吊下管方法、托盤下管方法、多級(jí)下管法，井管的一次 下管長度，規(guī)范 有要求，鋼制井壁和及過濾器允許一次吊裝長度 250500 米，塑料井壁 管及過濾器為小于或 等于150 米。 井管的連接必須做到對(duì)正接直、封閉嚴(yán)密，接頭處的強(qiáng)度應(yīng)滿足下管 安全和成井質(zhì)量 的要求。 取過濾器安裝位置的上下偏差不得超過 300 毫米。 采用填料過濾器的管井，井管應(yīng)位于井孔中心，下井管時(shí)安裝井管扶 正器，其外徑比井孔直徑小 30 50 毫米，根據(jù)井深和井管類型確定扶正器的數(shù)量，一般 間隔320米安裝 一組，每井至少安裝兩組。 井的底部一般應(yīng)坐落在堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上

9、，若下部孔段廢棄不用時(shí)，必須 用卵石或碎石填 實(shí)。7）填礫 濾料必須按標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格篩選， 不合格顆粒含量不得超過 15%，濾料除按設(shè)計(jì)備妥外，還要準(zhǔn)備一定數(shù)量的余量。填礫一般采用循環(huán)水填礫或靜水填礫。方法有邊沖邊填法、先沖后填 法、整體以下入 法。 1)邊沖邊填法，投礫時(shí)，在管內(nèi)下入鉆桿 , 井內(nèi)稍加密封，沖澆投 礫，視管內(nèi)含水層的 穩(wěn)固性采取大泵量或小泵量沖洗。在用泥漿沖洗液的鉆孔可防止稠泥漿 沉淀填礫達(dá)不到預(yù)定 孔段。 2) 先沖后填法，填礫前徹底換漿，然后停泵投礫，可觀察井口反 水頭形態(tài)，判斷是否 堵塞。適用于較穩(wěn)固的地層，填礫較密實(shí)。 3) 整體下入法，多采用籠狀 或框狀過濾器，礫料

10、隨過濾器一起下入井內(nèi)。8) 封井止水方法 封井止水的目的是為了隔離鉆孔所貫穿的透水層或漏水帶，封閉有害和 不同的含水層。根據(jù)實(shí)際情況可以采用不同的止水方法和材料，一般機(jī)電井井口段用黏 土封閉。粘土，適用于松散層和裂隙，水壓和水流不太大，隔水層在五米以上。選取用優(yōu)質(zhì)黏 土搓成直徑為35厘米的粘土球。陰干后投入管外的環(huán)狀間隙中，投放 速度不宜過快，以 免中途堵塞。同時(shí)注意保護(hù)井孔，以免粘泥填塞含 水層。水泥，與粘土適用條件相同，還可用于巖層破碎帶地段止水。施工方 法與黏土相似， 為加速水泥凝固，常加入適量的氯化鈣和食鹽，做成水泥球。 不良含水層一般用黏土球封閉，要求較高時(shí)用水泥砂漿封閉，粘土球應(yīng)用

11、優(yōu)質(zhì)黏土制 成，直徑為25 30毫米，以半干為宜，投入前應(yīng)取井孔內(nèi)的泥漿做浸泡 實(shí)驗(yàn)。 管外封閉位置，上下偏差不得超過300毫米。 壓力灌漿治水，須對(duì)含水層進(jìn)行長期封閉的井孔，用一定的壓力使水 泥砂漿或水泥漿1：11：2）滲入所需封閉的含水層段，把含水層全部封閉。9）洗井和抽水試驗(yàn) 洗井。填礫結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行洗井，按井的結(jié)構(gòu)、管材、鉆井工藝及含 水層特征選擇洗 井方法和機(jī)具。根據(jù)工程需要采取交錯(cuò)式聯(lián)合洗井，洗井的質(zhì)量要求是 洗井時(shí)抽水應(yīng)達(dá)到設(shè) 計(jì)降深，洗井完畢后，井水含砂量應(yīng)符合要求。洗井完畢后，井底的沉 淀物厚度應(yīng)小于井深 的5/1000。I、活塞洗井，中、細(xì)、粉砂層中，采用填礫或包網(wǎng)過濾器，

12、活塞的外 徑一般比井管內(nèi) 徑小812毫米，井深在100米以內(nèi)時(shí)，包括附屬工作需要三到四的臺(tái) 班，純拉活塞時(shí)間為 15 小時(shí)。粗砂、礫石、卵石層中，井深 100 米以內(nèi)純拉時(shí)間 2025 小 時(shí)。使用前應(yīng)放入水 中浸泡24 小時(shí)，防止遇水膨脹卡住。應(yīng)先從第一含水層開始，每抽清 層，再轉(zhuǎn)入下一層。提升速度控制在 0.6 秒到 1.2 秒之間。II、噴嘴反沖洗井，將空氣管和噴嘴下井內(nèi)，送風(fēng)后用提升機(jī)具使空氣 管和噴嘴在過濾器中勻速移動(dòng)，每米洗35分鐘，反沖洗完畢后，再安裝同習(xí)式水管和 風(fēng)管，進(jìn)行洗井， 洗清為止。皿、封閉反沖洗，將進(jìn)口封閉，用同心式安裝水管和風(fēng)管，并將水管下 至所洗含水層， 110

13、在水管外側(cè)再下入一風(fēng)管，輪流在二根風(fēng)管中時(shí)而送風(fēng)，時(shí)而停風(fēng)，送 送停停，使水位震蕩， 沖擊井壁達(dá)到洗井的目的。W、水泵和空壓機(jī)聯(lián)合洗井，將鉆桿下到沉淀物以上，開泵送水，把泥 漿和沉淀物沖置 一定高度，在用空壓機(jī)送風(fēng)，將其排出管外。鉆桿應(yīng)隨沉淀物的減少而 逐漸下放，直到?jīng)_凈。V、高壓水泵或泥漿泵洗井，用鉆桿將沖孔器下至含水層，然后用水泵泥漿泵）將清 水送入沖孔器，自下而上分段沖洗，沖洗器外徑越接近井管內(nèi)徑效果越 好。、試驗(yàn)抽水。試驗(yàn)抽水一般做一次大降深抽水，水位穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間, 松散層不少于 8 小時(shí)，基巖和貧水區(qū)以及水文地質(zhì)條件不清地區(qū)應(yīng)適當(dāng)延長水位穩(wěn)定時(shí) 間，做三次降深抽水。I、試驗(yàn)抽水終止前應(yīng)采取水樣，進(jìn)行水質(zhì)分析。II、試驗(yàn)抽水應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)出水量，限于設(shè)備不能滿足條件，亦不應(yīng)低于 設(shè)計(jì)出水量的 75%。皿、進(jìn)行抽水試驗(yàn)，水泵出水后30分鐘采取水樣，用容積法測(cè)定含沙量:中、細(xì)砂含 水層不得超過 1/20000，粗砂、礫石、卵石含水層不得超過 1/50000。水源工程主要包括：新打機(jī)井 12 眼，根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，井深 100m 左右