地面沉降監(jiān)測與防治技術(shù)規(guī)程條文說明

1、上海市工程建設(shè)規(guī)范地面沉降監(jiān)測與防治技術(shù)規(guī)程（征求意見稿）條文說明2008上海1總則13 地面沉降監(jiān)測24 建設(shè)工程地面沉降監(jiān)測35地面沉降防治8附錄A基巖標(biāo)、分層標(biāo)建設(shè)10附錄B地下水位監(jiān)測井與地下水人工回灌井成井工藝技術(shù)要求17附錄C回灌井堵塞的判別及處理19附錄D回灌井的維修和保養(yǎng)241總則1.0.2導(dǎo)致地面沉降的自然因素主要是構(gòu)造運(yùn)動以及地震、火山活動等，人為因素主要是地下水和油氣資源開采以及局部性荷載。自然因素所形成的地面沉降范圍大，速率?。蝗藶橐蛩匾鸬牡孛娉两狄话惴秶^小，但速率和幅度比較大。一般情況下，把自然因素引起的地面沉降歸屬于地殼形變或構(gòu)造運(yùn)動的范疇，作為自然動力現(xiàn)象加以

2、研究；而將人為因素引起的地面沉降歸屬于地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象進(jìn)行研究和防治。本規(guī)程要求按照上海市相關(guān)規(guī)定進(jìn)行地面沉降的監(jiān)測、評估和治理。1.0.31.0.4由于上海地區(qū)地質(zhì)條件的特殊性，除了大規(guī)模超采地下水引發(fā)的地面沉降外，在地下工程開挖施工期間，降排水、土體開挖卸載、動荷載對土層的擾動等人類工程活動均會在建設(shè)工程周圍一定范圍內(nèi)引起不同程度的地面沉降問題。這不僅對建設(shè)工程本身的安全和周圍環(huán)境帶來不利影響，更重要的是將對地面沉降整體防治帶來不利，從而影響上海地區(qū)的城市安全和可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)上海市地面沉降防治管理辦法有關(guān)規(guī)定和要求，結(jié)合目前上海市建設(shè)工程引發(fā)地面沉降的特點，本條規(guī)定的建設(shè)工程地面沉降是指基坑

3、工程和隧道工程兩種特定類型的工程。建設(shè)工程地面沉降的監(jiān)測、防治工作是地面沉降監(jiān)測與防治工作的重要組成部分。必須按照上海市相關(guān)規(guī)定進(jìn)行地面沉降的監(jiān)測、防治工作。本條明確了基坑工程在開挖施工和降排水期間、隧道工程在盾構(gòu)施工和運(yùn)營期間，應(yīng)在建設(shè)工程引發(fā)地面沉降的影響范圍內(nèi)進(jìn)行地面沉降監(jiān)測工作。由人為活動誘發(fā)的地面沉降，包括建設(shè)工程地面沉降，對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境造成較大影響的，必須按照上海市相關(guān)規(guī)定進(jìn)行地面沉降的監(jiān)測、防治工作。1.0.5在上海地區(qū)各類建(構(gòu))筑物基坑施工影響范圍內(nèi)的基坑監(jiān)測采用基坑工程施工監(jiān)測規(guī)程DG/TJ08-2001-2006J10884或其他現(xiàn)行國家、行業(yè)和地方有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，隧道工程的安

4、全監(jiān)測按照相關(guān)行業(yè)或主管部門的監(jiān)測要求執(zhí)行。本規(guī)程中建設(shè)工程地面沉降監(jiān)測與防治的范圍均為現(xiàn)行監(jiān)測范圍向外的一定區(qū)域。上海市全市范圍或較大面積地面沉降的水準(zhǔn)測量以地面沉降水準(zhǔn)測量規(guī)范(DZ/T0154-95)為主，國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范(GB/T12897-2006)為輔。3地面沉降監(jiān)測3.1 一般規(guī)定3.1.4目前，地面沉降監(jiān)測普遍采用的測量方法為精密水準(zhǔn)測量、GPS測量，隨著研究的不斷深入和成熟，自動化監(jiān)測、InSAR等技術(shù)逐漸納入日常監(jiān)測技術(shù)方法。為此，在本規(guī)程中將自動化監(jiān)測、InSAR等技術(shù)表述為“其它技術(shù)方法”。3.3 監(jiān)測范圍3.3.3局部區(qū)域是指為了特定目的而選定的，需要進(jìn)行地面

5、沉降監(jiān)測的特定范圍，如典型建筑物密集區(qū)、生命線工程沿線、沉降漏斗區(qū)、地下水人工回灌試驗區(qū)等。3.4 監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)3.4.1 上海市地面沉降“十一五”規(guī)劃的實施，加大了對局部地區(qū)和城市生命線工程安全管理的重視程度，為此對全市一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。中心城區(qū)水準(zhǔn)點間距普遍加密至0.5km,對于軌道交通等特別關(guān)注的線路或差異沉降較大之處，加密至0.20.3km.4建設(shè)工程地面沉降監(jiān)測4.1 一般規(guī)定4.1.1 依據(jù)上海市地面沉降防治管理辦法等有關(guān)規(guī)定和要求，結(jié)合目前上海市建設(shè)工程誘發(fā)區(qū)域地面沉降的特點，規(guī)定誘發(fā)區(qū)域地面沉降的建設(shè)工程為基坑工程和隧道工程兩種特定類型。明確基坑工程在開挖施工和降排水

6、期間、隧道工程在盾構(gòu)施工和運(yùn)營期間，應(yīng)在建設(shè)工程引發(fā)地面沉降的影響范圍內(nèi)進(jìn)行地面沉降監(jiān)測工作。4.3監(jiān)測范圍4.3.1 建設(shè)工程在施工或運(yùn)營期間引發(fā)的地面沉降有一定的規(guī)律性，其影響范圍主要與工程類型、施工工藝、地質(zhì)條件等密切相關(guān)。按照上海市工程建設(shè)相關(guān)規(guī)范，建設(shè)工程必須進(jìn)行地面沉降危險性評估，在評估過程中已經(jīng)考慮了地質(zhì)條件、施工工藝、周邊環(huán)境條件等因素，因此，監(jiān)測范圍一般按照工程類型，通過地質(zhì)災(zāi)害危險性評估來確定。目前建設(shè)工程地面沉降監(jiān)測主要是針對建設(shè)工程本身結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定以及對周圍環(huán)境的影響程度進(jìn)行的，其重點關(guān)注的區(qū)域范圍有限，一般為基坑開挖深度的3倍或隧道工程的2倍隧道外徑范圍。根據(jù)上海

7、市地面沉降防治管理辦法和上海市地面沉降控制要求，對于需要降排地下水的基坑工程和采用盾構(gòu)法施工的隧道工程誘發(fā)的地面沉降影響范圍和影響程度均較大，其監(jiān)測范圍應(yīng)是引發(fā)地面沉降的全部影響區(qū)域，因此，建設(shè)工程誘發(fā)的地面沉降監(jiān)測范圍應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大，以適應(yīng)上海市地面沉降控制要求。4.3.2 上海地區(qū)大量基坑工程的監(jiān)測資料和研究分析表明，基坑工程施工和降水誘發(fā)的地面沉降影響范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3H（H為基坑開挖深度，下同），甚至可達(dá)到10H。依據(jù)建設(shè)工程誘發(fā)地面沉降影響范圍內(nèi)的地面變形規(guī)律分析和地面沉降防治的目的不同，將影響范圍劃分為兩個區(qū)，即常規(guī)監(jiān)測區(qū)和重點控制區(qū)，其中常規(guī)監(jiān)測區(qū)是建設(shè)工程誘發(fā)地基變形較顯著的區(qū)域，因施

8、工或降水活動產(chǎn)生的地基土層水平位移和垂直位移均較顯著，可能影響結(jié)構(gòu)本身的安全和穩(wěn)定及破壞周圍區(qū)域的環(huán)境。該區(qū)域地基變形一般較難有效控制，僅能控制在設(shè)計容許范圍內(nèi)，是目前相關(guān)規(guī)范要求必須監(jiān)測的范圍,其監(jiān)測范圍和技術(shù)要求按現(xiàn)行規(guī)范（最好明確是哪個規(guī)范，如基坑支護(hù)設(shè)計規(guī)程等，否則感覺很模糊）執(zhí)行。在常規(guī)監(jiān)測區(qū)以外的區(qū)域因施工或降水活動誘發(fā)的土層位移以垂直位移（即地面沉降）為主，該區(qū)域地面沉降受建設(shè)工程影響相對較小，但該區(qū)域的地面沉降成為區(qū)域地面沉降的組成部分，增大了區(qū)域地面沉降的危害程度和防治難度，因此該區(qū)域是地面沉降防治的重點區(qū)域，其影響程度可通過相應(yīng)的措施減少或避免，即該區(qū)域為地面沉降可控制區(qū)域

9、，為地面沉降重點控制區(qū)。該分區(qū)符合建設(shè)工程地面沉降影響規(guī)律和上海市地面沉降防治要求。大量基坑工程的監(jiān)測、數(shù)值分析和工程經(jīng)驗表明，常規(guī)監(jiān)測區(qū)是基坑開挖施工和降水引發(fā)的地基變形顯著區(qū)，即為對基坑結(jié)構(gòu)安全和周圍環(huán)境影響程度較大區(qū)域，影響范圍一般在3H以內(nèi)；其沉降累計最大值一般位于距基坑邊界約0.51.0H附近，主要因基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)受水土壓力作用發(fā)生側(cè)向變形而引發(fā)的土體沉降和坑外地下水位下降引發(fā)土體固結(jié)沉降的疊加效應(yīng)所致。工程實踐表明，基坑工程引發(fā)區(qū)域地面沉降的主要影響因素為降排地下水，降水引發(fā)基坑工程周圍大范圍地下水位下降，形成地下水位降落漏斗區(qū)，從而引發(fā)區(qū)域地面沉降，其影響范圍最大時可達(dá)到10H以上

10、。其中止水帷幕完全阻斷降水目的層的基坑工程，因基坑內(nèi)外基本沒有水力聯(lián)系，坑內(nèi)降水對坑外地下水位影響非常有限，對坑外地面沉降影響不大，其影響范圍一般在3H以內(nèi)（見圖5.1某基坑地面沉降實測曲線圖，H為34m,實測范圍為10H）,因此其監(jiān)測范圍不宜小于3H。對于止水帷幕非完全阻斷降水目的層的基坑工程，當(dāng)采用坑內(nèi)降水方式時，其影響范圍一般在6H范圍內(nèi)（見圖5.2某基坑地面沉降實測曲線圖，H為18m,實測范圍為10H）,其監(jiān)測范圍不宜小于6H;當(dāng)采用坑外降水方式時，其影響范圍一般可達(dá)到10H,甚至超過10H,因此，其監(jiān)測范圍不宜小于10H。C1.00)m量計累降沉面地點測監(jiān)各0.00-1.00-2.0

11、0-3.00-4.00-5.00-6.00-7.00-8.00-9.00-10.00-11.00-12.00-13.002007 年）圖4.1止水帷幕完全阻斷降水目的層的某深基坑工程地面沉降實測剖面累計沉降曲線圖（-100.0監(jiān)測點與基坑邊界距離（ml圖4.2止水帷幕非完全阻斷降水目的層的某深基坑工程地面沉降實測剖面累計沉降曲線圖（2008年）隧道工程因盾構(gòu)施工擾動，引發(fā)的地表沉降槽近似呈正態(tài)曲線形態(tài)，一般地表沉降的橫向影響范圍約為距隧道軸線兩側(cè)各h+C（h為覆土厚度、C為盾構(gòu)外徑）。而后期的固結(jié)沉降進(jìn)一步加大地面沉降量（如圖4.3、圖4.4所示，圖4.4中監(jiān)測數(shù)據(jù)表明后期固結(jié)沉降超過35%）

12、,沉降槽的范圍也相應(yīng)擴(kuò)大（如圖3.4所示，橫向沉降槽217天后達(dá)1.481.88（h+C）,橫向沉降槽擴(kuò)大的程度同地質(zhì)條件、施工參數(shù)和隧道埋深等關(guān)系密切，考慮到其它偶然因素，地面沉降的監(jiān)測范圍宜為2倍的隧道埋深。可根據(jù)具體工程實際作適當(dāng)調(diào)整，地面沉降監(jiān)測范圍宜覆蓋地面沉降的整個影響范圍。時間（d）圖4.3地鐵一號線某測點地面沉降隨時間變化（2002,臻繼立）曲線離開挖面距離最大沉降備注1前方0.6m+14mm2通過后8m-25mm3通過后62m-47mm施工階段4通過后217天-75mm固結(jié)階段圖4.4實測盾構(gòu)推進(jìn)引起的橫向沉降槽隨時間的發(fā)展（1991,劉建航）28 - 3420-25m210

13、mm二34R3.14.3.3 建設(shè)工程常規(guī)監(jiān)測區(qū)的地面沉降監(jiān)測主要任務(wù)是保證工程本身結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的安全，也是現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范已規(guī)定的，與本規(guī)程并不矛盾，是相輔相成的關(guān)系，因此，常規(guī)監(jiān)測區(qū)監(jiān)測范圍與現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定一致。4.3.4 上海地區(qū)特定建設(shè)工程因施工引發(fā)水土突涌、流砂等工程事故時有發(fā)生，由此而誘發(fā)的地面沉降影響程度大且危險性高，因此，在地面沉降監(jiān)測過程中，發(fā)生此類事故時，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測工作，適當(dāng)擴(kuò)大監(jiān)測范圍，以能控制地面沉降影響范圍為宜。4.5監(jiān)測網(wǎng)（點）布設(shè)4.5.2監(jiān)測點（井）布設(shè)1基坑工程本條依據(jù)基坑工程的特點和地面沉降的發(fā)育規(guī)律，規(guī)定了基坑工程監(jiān)測點（井）布設(shè)的原則。2） 基坑工程地面沉

14、降影響范圍較大，為了全面監(jiān)測基坑開挖和降水誘發(fā)的地面沉降，應(yīng)在垂直基坑邊界的剖面線上布設(shè)監(jiān)測點，在基坑主要邊界上應(yīng)保證有一條監(jiān)測剖面，一般布設(shè)于邊界中部；對于長大基坑，其監(jiān)測剖面應(yīng)覆蓋整個影響范圍，剖面線間距宜為50100m若因場地條件限制，監(jiān)測剖面無法全部布設(shè)時，監(jiān)測剖面不應(yīng)少于2條，以滿足地面沉降監(jiān)測和防治的基本要求。3） 依據(jù)建設(shè)工程地面沉降發(fā)育規(guī)律，沿建設(shè)工程邊界向外，地面沉降呈非線性衰減趨勢，所以，在監(jiān)測剖面線上的監(jiān)測點間距宜由密至疏布設(shè)。4） 本規(guī)程規(guī)定的常規(guī)監(jiān)測區(qū)與現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范規(guī)定的監(jiān)測區(qū)域一致，因此，本規(guī)程不再對常規(guī)監(jiān)測區(qū)的監(jiān)測布設(shè)技術(shù)方法做另行規(guī)定，可按現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。但在執(zhí)行

15、過程中，常規(guī)監(jiān)測區(qū)與重點控制區(qū)監(jiān)測點應(yīng)統(tǒng)一布設(shè)。5） 重點控制區(qū)地面沉降監(jiān)測點間距可適當(dāng)放大，但對于重大工程或?qū)Φ孛娉两涤绊戄^大的基坑工程，其監(jiān)測點間距宜取下限（后面這句完全是重復(fù)條文，沒有作任何說明，建議刪除）。6） 基坑工程降排地下水引起坑外地下水位下降是引起區(qū)域地面沉降的直接原因，因此，在降水前，應(yīng)在基坑內(nèi)、外布設(shè)與降水目的層同層次的地下水位監(jiān)測井，監(jiān)測井過濾器底端不應(yīng)超過止水帷幕底端。（后面這句完全是重復(fù)條文，沒有作任何說明，建議刪除）2隧道工程1） 地面沉降監(jiān)測點、分層標(biāo)宜布設(shè)在地質(zhì)條件復(fù)雜、變化較大和有可能對土層產(chǎn)生較大擾動區(qū)域。2） 因隧道工程路線一般較長，地面沉降監(jiān)測剖面不宜過

16、密布設(shè)，應(yīng)以可控制地面沉降影響范圍為原則布設(shè)，剖面線間距一般取為12kmi但地鐵隧道相鄰車站區(qū)間長度一般小于1km,每個相鄰車站區(qū)間段的監(jiān)測剖面不應(yīng)少于1條。3） 依據(jù)建設(shè)工程地面沉降發(fā)育規(guī)律，沿建設(shè)工程邊界向外，地面沉降呈非線性衰減趨勢，所以，在監(jiān)測剖面線上的監(jiān)測點間距宜由密至疏布設(shè)。4.8監(jiān)測預(yù)警4.8.3 地面沉降監(jiān)測的目的是為地面沉降防治提供數(shù)據(jù)支撐，重點控制區(qū)預(yù)警值宜依據(jù)上海市區(qū)域地面沉降控制目標(biāo)、建設(shè)工程場址區(qū)地面沉降發(fā)育程度和對地質(zhì)生態(tài)環(huán)境等的影響程度等因素綜合確定。國土資源部在1999年3月2日頒布的地質(zhì)災(zāi)害防治管理辦法（國土資源部1999年4號令）和建設(shè)用地審查報批管理辦法（

17、國土資源部1999年3號令），明確規(guī)定了建設(shè)項目的用地申請應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作。2007年3月1日施行的上海市工程建設(shè)規(guī)范建設(shè)項目地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)規(guī)程(DGJ08-2007-2006)和2006年10月1日施行的上海市地面沉降防治管理辦法中均規(guī)定了基坑工程和隧道工程等重大市政工程建設(shè)項目，在建設(shè)項目可行性研究階段或勘察階段應(yīng)進(jìn)行地面沉降危險性評估工作，因此，在基坑工程和隧道工程地面沉降危險性評估中，應(yīng)根據(jù)特定建設(shè)工程的工程性質(zhì)和初步設(shè)計資料，對地面沉降影響范圍和累計沉降量進(jìn)行預(yù)測評估，并估算預(yù)警值。在特定建設(shè)工程施工之前，建設(shè)方應(yīng)會同地面沉降防治管理部門和設(shè)計單位組織專家論證監(jiān)測

18、方案，確定最優(yōu)的監(jiān)測方案，并綜合確定監(jiān)測預(yù)警值。4.8.4 基坑工程重點控制區(qū)的地面沉降主要是由降排地下水引起的，因此，監(jiān)測預(yù)警值也可根據(jù)坑外降水目的層水位觀測值，將地面沉降監(jiān)測預(yù)警轉(zhuǎn)化為地下水位埋深預(yù)警，進(jìn)行地面沉降的監(jiān)測和控制。，但應(yīng)進(jìn)行抽水試驗以確定降水目的層的水文地質(zhì)及沉降計算參數(shù)。5地面沉降防治5.4地下水人工回灌5.4.1 回灌井布設(shè)1 回灌井布設(shè)應(yīng)以地面沉降發(fā)育地區(qū)優(yōu)先考慮為原則；回灌井布設(shè)地區(qū)同時滿足水文地質(zhì)條件、回灌水源水量與水質(zhì)要求等條件為原則?；毓嗑荚O(shè)應(yīng)結(jié)合城市供水格局，宜以應(yīng)急狀態(tài)下可發(fā)揮其應(yīng)急取水功能為原則。對于同層次開采地區(qū)，回灌井宜布設(shè)在地下水流向的上游、開采井

19、影響半徑范圍以內(nèi)；一般與同層次開采井之間的距離宜保持在100200ml對于同層次開采井群，回灌井應(yīng)布設(shè)于開采井群的最大影響區(qū)，并與開采井交叉布設(shè)，以有效控制地下水位的下降。在基坑降水影響范圍內(nèi)進(jìn)行淺層地下水回灌工作時，人工回灌井應(yīng)根據(jù)降水方案及地面沉降監(jiān)測剖面線布設(shè)，同時應(yīng)考慮與降水井間的間距、與地面沉降監(jiān)測剖面線方向一致性等因素。3地下水回灌井施工及正常運(yùn)行時，其供配電、室內(nèi)照明、線纜敷設(shè)、接地保護(hù)等用電負(fù)荷等級為三級負(fù)荷，故場區(qū)附近應(yīng)具備220/380V電源與電纜進(jìn)線條件；同時為確保應(yīng)急供電狀況發(fā)生時正常工作，每個回灌井所在泵房內(nèi)宜配備一臺移動式柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急備用電源。為避免在建工程（

20、如在建中的地面沉降監(jiān)測設(shè)施、地下水開采井、地面或地下大型工程等）對回灌工作的影響地下水回灌井建設(shè)場地應(yīng)布設(shè)于在建工程施工影響范圍之外，兩者間距一般取為100200m。采用機(jī)械鉆孔時，應(yīng)避免對地下各類管線（自來水、煤氣管道、光纜及電纜）等埋設(shè)物造成危害，距管線最近的地下水回灌井安全間距一般取為510mo5.4.3回灌工藝2因連通器兩端液位的高差產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，引起液體自行流動的現(xiàn)象稱為虹吸現(xiàn)象。真空回灌就是利用虹吸現(xiàn)象進(jìn)行的。當(dāng)在泵管內(nèi)水面至電動控制閥門密封的管路區(qū)間開泵揚(yáng)水時，泵管和輸水管路內(nèi)充滿地下水（圖5.4.3（A）。停泵，并立即關(guān)閉電動控制閥門和電動揚(yáng)水閥門后，由于重力作用，泵管內(nèi)水體迅

21、速向下跌落，于是在泵管內(nèi)水面至電動控制閥門密封的管路區(qū)間內(nèi)形成真空。在大氣壓力作用下，泵管內(nèi)水位若與泵管外井管內(nèi)水位保持壓力平衡（一個大氣壓力，相當(dāng)于10m水柱高度），則泵管內(nèi)水柱只能下跌至靜水位以上10m高度，此時壓力真空表上將顯示760mmit柱的真空度（圖5.4.3（B）。4痛水js（停版拉真空，】一甄動撿制閥門2一fl上壓但花5一虺下水學(xué)，占一憐羊健5一水位6一真空7一某菅內(nèi)水柱面在真空狀態(tài)下，驕弁43K閥管搬箱而娜琳而聞鳧因虹吸作用，回灌水就能迅速進(jìn)入泵管內(nèi)，破壞原有的壓力平衡，產(chǎn)生新的水頭差，在井周圍形成一定的水力坡降，回灌水就能克服阻力不斷向含水層中滲透。附錄A基巖標(biāo)、分層標(biāo)建設(shè)

22、A.1基巖標(biāo)建設(shè)A.1.1基巖標(biāo)標(biāo)底的入巖深度應(yīng)根據(jù)基巖的巖性確定；埋入穩(wěn)定、完整基巖的深度一般為510m,如基巖巖性不穩(wěn)定（風(fēng)化、蝕變、斷裂帶等），入巖深度必須加深（如上海青浦地區(qū)一基巖標(biāo)底的入巖深度達(dá)80余m）。存在基巖露頭的沉降區(qū)，可將基巖標(biāo)標(biāo)底直接埋設(shè)在出露的穩(wěn)定基巖內(nèi)，并將標(biāo)底與巖石固結(jié)牢固。A.1.2基巖標(biāo)的標(biāo)型結(jié)構(gòu)包括保護(hù)裝置（保護(hù)管及連接方式）、標(biāo)底裝置、引測裝置（標(biāo)桿及連接方式）、扶正裝置（扶正器）、主標(biāo)頭、副標(biāo)頭、地面保護(hù)裝置等部件。A.1.3保護(hù)管結(jié)構(gòu)1保護(hù)管的規(guī)格主要與基巖標(biāo)的埋深和標(biāo)桿、扶正器的結(jié)構(gòu)等有關(guān)，選用時應(yīng)綜合考慮以上因素。一般宜先確定保護(hù)管的規(guī)格，然后再確定

23、標(biāo)桿、扶正器的結(jié)構(gòu)。2選用DZ40型號的地質(zhì)專用無縫鋼管作為保護(hù)管，主要是保證其強(qiáng)度和剛度。3 接箍材質(zhì)、絲扣連接方式對整個管柱的抗彎強(qiáng)度與剛性影響較大。當(dāng)孔深大于400m時，應(yīng)采用DZ40外接箍及水井管扣的連接方式，因其連接比其它形式更為緊密、牢固。當(dāng)標(biāo)的埋深較淺（淺于50m）時，可任意選用一種連接方式。4 管底鋼制環(huán)形托盤是保護(hù)管必需配備的附件，可以加大保護(hù)管與基巖面的接觸面積，同時阻隔管外水泥漿液的返流。A.1.4標(biāo)桿結(jié)構(gòu)1 “寶塔”形的結(jié)構(gòu)形式廣泛地應(yīng)用于建筑、液壓起重機(jī)、電視機(jī)接收天線、升旗的旗桿等結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在基巖標(biāo)設(shè)計中，利用寶塔形結(jié)構(gòu)標(biāo)桿能降低標(biāo)桿管柱重心，縮短其半波長的特性，

24、減少其自身的撓曲度，提高其自穩(wěn)性能。構(gòu)成“寶塔”的各種標(biāo)桿的規(guī)格從上到下逐級增大，其抗彎矩也隨之增加。因標(biāo)桿處于保護(hù)管內(nèi)截面的中央，標(biāo)桿長度可達(dá)300400m。設(shè)計多寶塔結(jié)構(gòu)不同規(guī)格標(biāo)桿的長度比例和采用金屬切削“細(xì)長桿”時，利用了扶正支架所處位置為全長九分之五時最為穩(wěn)定的原理。20余座基巖標(biāo)、一百余座分層標(biāo)的使用效果表明，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計可明顯提高標(biāo)的穩(wěn)定作用，“九五分割原理”也成為標(biāo)桿結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要依據(jù)。2 適當(dāng)加大標(biāo)桿的規(guī)格，同時提高管材的材質(zhì)質(zhì)量，使標(biāo)桿管柱的半波長減短，可提高標(biāo)桿的穩(wěn)定性。3因標(biāo)桿的規(guī)格不同，其連接方式各異；89mm73mm可采用套管梯形絲扣連接;50mm42mm可采用圓接

25、箍或鎖接頭連接形式。絲扣要擰緊，連接要牢固。4為保證管材的圓直度和加工時的同心度，管材的供貨商必須出具產(chǎn)品質(zhì)量證明書。管材進(jìn)貨時要進(jìn)行驗收，并剔除不符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。5標(biāo)桿底部安裝的鋼質(zhì)環(huán)狀托盤，可增大標(biāo)桿柱與孔底的接觸面積，其底部30mm®水孔是沖清孔底和灌注定量水泥漿的通道，是標(biāo)桿必須配備的部件。A.1.5扶正器結(jié)構(gòu)1 扶正器與保護(hù)管內(nèi)壁應(yīng)保持合理的間距，當(dāng)標(biāo)桿下至基巖孔底時標(biāo)桿柱應(yīng)能轉(zhuǎn)動自如。2 其本體、銅套及滾輪應(yīng)具有較高的抗壓強(qiáng)度，在保護(hù)管的擠壓下，應(yīng)不變形、不碎裂，在擠壓狀態(tài)下應(yīng)保證徑向自由滑動和軸向自由滾動。3 扶正器的安裝間距宜參照按歐拉公式計算出的半波長設(shè)計，為了使用

26、方便，實際安裝間距宜控制在69項長度要小于計算的半波長。A.1.6主標(biāo)頭結(jié)構(gòu)1 以滿足測量要求為準(zhǔn)。2 主標(biāo)頭與保護(hù)管頂蓋中心孔銅套必須保持合理的徑向間隙，單邊間距不應(yīng)小于0.75mmb如間隙太大，主標(biāo)頭會產(chǎn)生晃動而影響測量精度；如間隙太小，會使二者卡死。同時，與保護(hù)管頂蓋內(nèi)孔保持適當(dāng)間隙也方便加蓋保護(hù)。3 防止生銹。A.1.7副標(biāo)頭結(jié)構(gòu)1 副標(biāo)頭位于保護(hù)管頂部、是監(jiān)測保護(hù)管垂直位移的測點。保護(hù)管的垂直位移量是判別標(biāo)桿是否得到有效保護(hù)、標(biāo)桿是否處于自由狀態(tài)以及基巖標(biāo)穩(wěn)定性優(yōu)劣的重要指標(biāo)。A.1.8為防止孔口雜填土坍塌及異物落入孔內(nèi)，標(biāo)孔孔口必須下入孔口保護(hù)管加以保護(hù)，并將其與鉆機(jī)機(jī)架固定，防止

27、其整體下落。孔口保護(hù)管口徑依據(jù)標(biāo)孔的性質(zhì)類別確定，基巖標(biāo)孔孔口保護(hù)管的內(nèi)徑一般不小于400mm分層標(biāo)孔內(nèi)徑不應(yīng)小于350mmA.1.9鉆孔的垂直度對保持基巖標(biāo)的穩(wěn)定性十分重要，如何保持基巖標(biāo)鉆孔的垂直是施工中必須解決的難題。覆蓋層地層大多軟、硬交互，特別在變層時最易發(fā)生孔斜。覆蓋層孔鉆孔偏斜較難糾正，應(yīng)適時采取防斜措施，保證鉆孔的垂直度?；鶐r標(biāo)孔多采用先鉆130mmr150mm小口徑的導(dǎo)正孔，再分級擴(kuò)孔至成標(biāo)所需口徑的鉆進(jìn)工藝。這是施工基巖標(biāo)孔較為成熟、有效的鉆探工藝。但應(yīng)注意帶好上、下導(dǎo)向鉆具，并采用鉆鋌加壓，否則覆蓋層擴(kuò)孔時一旦發(fā)生鉆孔偏斜將會因無法處理而報廢。選擇測量基巖標(biāo)鉆孔孔斜的測斜

28、儀，應(yīng)規(guī)定儀器的測量精度不得超出0.50度。新出廠的儀器必須具備出廠產(chǎn)品檢驗合格證，在用的儀器使用前必須經(jīng)校驗臺校驗合格后方可投入使用。在作業(yè)結(jié)束后還應(yīng)對其進(jìn)行校驗臺復(fù)校，備用的測斜儀器也應(yīng)進(jìn)行過校驗臺校驗合格后，方可作為備用。不得使用未經(jīng)校驗、復(fù)校合格的測量數(shù)據(jù)。必須采用正規(guī)專業(yè)廠家出品的鋼質(zhì)卷尺測量鉆具及管材的長度，嚴(yán)禁使用皮尺。下保護(hù)管、標(biāo)桿時，管材、接箍、接頭等都應(yīng)測量二次，計算精度應(yīng)達(dá)到0.1mm,并詳細(xì)記入班報表內(nèi)。如鉆具測量、計算準(zhǔn)確，孔深校正誤差不應(yīng)出現(xiàn)超差。A.1.10保護(hù)管外的灌漿加固與補(bǔ)強(qiáng)保護(hù)管外的灌漿加固、補(bǔ)強(qiáng)常用的工藝有保護(hù)管外灌漿法和保護(hù)管內(nèi)壓漿法，這二種方法都在普

29、遍使用。1 保護(hù)管外灌注法保護(hù)管外灌漿法因管外漿液不會滲進(jìn)保護(hù)管內(nèi)，減少了清除管內(nèi)水泥殘留物的工序。但水泥漿是從鉆孔的一側(cè)灌入孔底，有可能出現(xiàn)漿液單邊返流，使孔內(nèi)泥漿滲入水泥漿液而降低其固結(jié)強(qiáng)度。2 保護(hù)管內(nèi)壓漿法保護(hù)管內(nèi)壓漿法直接往保護(hù)管內(nèi)泵入水泥漿，較為便捷、可靠。利用清水壓漿可將管內(nèi)水泥漿柱通過管底將孔外泥漿柱整體頂托至孔口，直至孔口返出純水泥漿。減少了泥漿混入水泥漿的可能，提高了固結(jié)強(qiáng)度。但應(yīng)及時沖清替漿清水與水泥漿接觸部位的“浮灰”，否則將增加清除管內(nèi)固化水泥柱工序，而管內(nèi)采用合金鉆頭鉆掃固化水泥有可能會影響保護(hù)管的安全。根據(jù)施工經(jīng)驗，灌注水泥漿的候凝時間為35天，應(yīng)以管外水泥漿液已

30、經(jīng)固結(jié)并具有一定強(qiáng)度（因無法測定其真實強(qiáng)度），鉆進(jìn)基巖孔時管外不漏漿為原則。候凝時間還與灌注時的氣溫有關(guān)，夏季候凝時間應(yīng)稍短，冬季可稍長。隨著候凝時間的增長，管外的水泥固結(jié)強(qiáng)度也隨之增大，能滿足對保護(hù)管加固、補(bǔ)強(qiáng)的要求。A.1.11標(biāo)桿的埋設(shè)3 基巖標(biāo)標(biāo)底的下入深度必須與磨孔后的基巖孔深一致，標(biāo)底是否下到位，除了根據(jù)孔深尺寸判斷外，還可以從標(biāo)桿底部與孔底巖石的撞擊聲判別?；鶐r標(biāo)標(biāo)底下不到孔底，應(yīng)查明原因，必要時應(yīng)提出標(biāo)桿、扶正器，檢查后重新下入，標(biāo)底必須下到位。4 標(biāo)底與基巖的固定由灌注定量水泥漿完成，由于灌注后的水泥漿柱固結(jié)位置不易測定，灌注時必須計算準(zhǔn)確，從標(biāo)桿內(nèi)灌入水泥漿液及壓入清水替漿

31、等工藝必須銜接連貫。水泥漿液的固結(jié)高度之所以選擇為基巖孔段長度的6080%是考慮到灌漿過程中孔底清水混入增大了水泥漿液的水灰比，造成水泥漿固結(jié)質(zhì)量的降低及灌注高度的增加，因標(biāo)桿與保護(hù)管固結(jié)成一體而影響基巖標(biāo)的穩(wěn)定。A.1.12由于基巖標(biāo)和自動化測標(biāo)系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，宜建造標(biāo)房對其進(jìn)行保護(hù)。A.2分層標(biāo)的建設(shè)A.2.1分層標(biāo)埋深較淺時，如標(biāo)間距太小，施工時泥漿會順著含水層與相鄰標(biāo)孔的同一含水層串通并從鄰孔中上冒，還可能造成周圍標(biāo)孔淺部土層的擾動，破壞其原狀結(jié)構(gòu)。長期施工經(jīng)驗表明，當(dāng)孔距小于2m時，上述現(xiàn)象較為明顯；當(dāng)孔距達(dá)到5m時，泥漿上冒現(xiàn)象基本消失。A.2.220世紀(jì)90年代以前，分層標(biāo)標(biāo)

32、桿大多采用一徑到底的單一結(jié)構(gòu)，經(jīng)常選擇42mm50mm的舊鉆桿作為標(biāo)桿使用。當(dāng)標(biāo)的埋設(shè)深度較淺時(淺于50m),對標(biāo)的可靠性影響不大，但當(dāng)標(biāo)底埋深超過100m后，單一結(jié)構(gòu)的標(biāo)桿即暴露出其固有的缺陷：單一結(jié)構(gòu)標(biāo)桿縱向撓曲大，抵抗施工干擾能力差，分層標(biāo)不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)主標(biāo)頭突然上冒或持續(xù)下沉現(xiàn)象，其量可大于10mm。A.2.3保護(hù)管結(jié)構(gòu)2 保護(hù)管柱的規(guī)格原則上應(yīng)越大越好，以增加管柱的細(xì)長比和降低半波長。但保護(hù)管柱的規(guī)格受鉆孔孔徑、管柱連接、下管技術(shù)、工程成本等條件制約。施工與監(jiān)測表明，埋深大于100m的深式分層標(biāo)可選擇()127mm219mm的無縫鋼管；埋深小于100m時可選擇。108mm146m

33、m的無縫鋼管；也可選擇規(guī)格相近的非地質(zhì)系列無縫鋼管。同等規(guī)格的保護(hù)管應(yīng)盡量選擇材質(zhì)質(zhì)量高的管材；一般宜選擇DZ40DZ60的地質(zhì)專用無縫鋼管，或材質(zhì)基本相同的非地質(zhì)系列專用鋼管，其厚度應(yīng)不小于5mm,一般選用58mm的厚壁管。3 保護(hù)管的連接方式較多，因分層標(biāo)的埋深遠(yuǎn)比基巖標(biāo)淺，宜選擇梯形套管絲扣，采用同材質(zhì)的接箍連接。接箍的外徑應(yīng)與保護(hù)管相同，以避免因接箍外徑過大而增加地層對保護(hù)管柱的附加作用力。4 保護(hù)管的圓直度應(yīng)按中華人民共和國冶金工業(yè)部制訂的黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB/T5052-93)的規(guī)定，按照其外徑允許偏差為1%，壁厚允許偏差為10%，鋼管的彎曲度每m不大于1mm的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。A.2.4

34、標(biāo)桿結(jié)構(gòu)1 在推廣使用的新型分層標(biāo)的標(biāo)桿結(jié)構(gòu)中，除深式分層標(biāo)采用“三寶塔”結(jié)構(gòu)外，一般選擇"雙寶塔"結(jié)構(gòu)，如：89mm73mm、73mm50mm或73mm42mm,應(yīng)采用“九五分割”原理分割其長度。采用寶塔型結(jié)構(gòu)后，主標(biāo)頭“突升突降”現(xiàn)象消失，分層標(biāo)的穩(wěn)定、可靠性明顯提高。2 為保證分層標(biāo)標(biāo)桿具有較好的抗彎強(qiáng)度和剛度，在適當(dāng)加大標(biāo)桿規(guī)格的同時，應(yīng)提高其材質(zhì)質(zhì)量，保證其達(dá)到應(yīng)有的抗彎、抗折強(qiáng)度。3 作為分層標(biāo)體的引測裝置，標(biāo)桿底部必須與處于滑筒中心的滑桿牢固對接，否則標(biāo)底垂直位移無法通過標(biāo)桿準(zhǔn)確地傳遞到地面，分層標(biāo)的質(zhì)量無法得到保證。A.2.5標(biāo)底結(jié)構(gòu)4 標(biāo)底是直接插入（或壓

35、入）目的監(jiān)測層的部件，是將土層沉降量傳遞給標(biāo)桿的“起始站”，其質(zhì)量直接影響沉降信息傳遞的準(zhǔn)確性，對于分層標(biāo)的可靠性至關(guān)重要，是標(biāo)體的重要組成部件。5 插釬應(yīng)由DZ40無縫鋼管制成，直徑為89mm,壁厚為6mm,長度視土層軟硬確定，一般為300400mm,沿其軸向均勻地開810條叉縫。壓標(biāo)時在外力作用下，將開過叉縫的插釬斜向插入地層，與地層固為一體。6 壓標(biāo)時，插釬在鉆機(jī)施加的向下壓力和放置在其內(nèi)部的錐形木塞的向上頂力的共同作用下，會順著開叉口斜向插入目的監(jiān)測層，在以上合壓力的作用下，插釬的開叉部分應(yīng)能插入土層而不折斷，其本體部位必須完好無損，應(yīng)具有較高的抗彎、抗折強(qiáng)度。通常選擇外徑為89mm、

36、壁厚為6mm,材質(zhì)不低于DZ40的厚壁無縫鋼管制成。7 托盤是保證標(biāo)底能夠平穩(wěn)座落在目的監(jiān)測層的關(guān)鍵，外徑應(yīng)適當(dāng)增大，以提高分層標(biāo)的穩(wěn)定性。6滑桿是標(biāo)底與特制滑筒直接接觸的部件，應(yīng)具較高的抗壓強(qiáng)度，材質(zhì)應(yīng)選擇45#碳鋼或合金鋼?；瑮U必須圓直，彎曲度每m不得大于1mm,外徑不應(yīng)小于60mm,外緣應(yīng)采用車、磨加工，安裝時必須與滑筒保持同心。同時，應(yīng)正確選擇其與滑筒中心孔銅套內(nèi)徑、高壓油封之間的公差配合，做到既能滑動又不滲漏。A.2.6滑筒結(jié)構(gòu)滑筒的主要功能之一是阻隔管外雜物內(nèi)滲所造成的標(biāo)桿、保護(hù)管被卡，防止二者同步沉降，保證保護(hù)管與標(biāo)桿的相對自由滑動，減少外界對標(biāo)桿的干擾，使分層標(biāo)穩(wěn)定、可靠?；?/p>

37、結(jié)構(gòu)既要密封，又必須滑動，其設(shè)計技術(shù)及材質(zhì)質(zhì)量均要符合以上功能要求。液壓腔是實現(xiàn)以上功能的主要部件，對其自身的密封性能要求較高，不能出現(xiàn)內(nèi)泄漏和外泄漏。成型的液壓腔出廠前必須進(jìn)行壓力測試，裝配成型的滑筒還應(yīng)進(jìn)行滑動測試，必須保證在承受壓力的狀態(tài)下滑筒能自由地上下滑動，才能下入孔內(nèi)成標(biāo)。A.2.7保護(hù)管與標(biāo)底滑動間距的確定一般而言，滑動間距相對較大，分層標(biāo)的使用壽命也相對較長。隨著地面沉降速率的變化，新建的分層標(biāo)可根據(jù)目的監(jiān)測層的變形量與變形規(guī)律合理調(diào)整滑動間距?；瑒娱g距以選擇上限為宜，以減少因保護(hù)管沉降速率大于標(biāo)底而對標(biāo)底產(chǎn)生影響。沉降速率相對較低的微量地面沉降區(qū)域，保護(hù)管與標(biāo)底的滑動間距不宜

38、過大，主要是考慮到標(biāo)底有可能受到側(cè)向土層的擠壓而產(chǎn)生對標(biāo)底的附加壓力，從而影響到分層標(biāo)所提供目的監(jiān)測層變形信息的可靠性。A.2.9分層標(biāo)的開孔口徑應(yīng)根據(jù)表土層的性狀、保護(hù)管的規(guī)格、分層標(biāo)孔的成孔口徑確定；孔口保護(hù)管的規(guī)格、技術(shù)要求與基巖標(biāo)相同。分層標(biāo)的終孔口徑取決于標(biāo)底、鋼制環(huán)型托盤的外直徑規(guī)格。為了使標(biāo)底及滑筒順利下入目的監(jiān)測層，并在其周圍及上部投入粘土球、粘土塊止水、護(hù)孔，分層標(biāo)的成孔口徑不宜過小。按照以往的建標(biāo)經(jīng)驗，深式分層標(biāo)的鉆孔與保護(hù)管的單邊間隙不應(yīng)小于5060mm；常用的保護(hù)管的外徑為168mm,成孔口徑為300mm。淺式分層標(biāo)多選用127mm146mm口徑的保護(hù)管，其成孔口徑宜選

39、擇250mm。A.2.11放置在爪形插釬底部的錐形木楔的木質(zhì)應(yīng)均勻、結(jié)實，其小徑端外徑一般為70mm,大徑端為95mm,長度為80100mm。地面裝配時宜將其錘入插釬內(nèi)孔4050mm。A.2.12將標(biāo)底壓入設(shè)計深度是分層標(biāo)成標(biāo)的關(guān)鍵工藝，只有標(biāo)底壓入目的監(jiān)測層內(nèi)，才能保證分層標(biāo)的質(zhì)量。A.2.13壓標(biāo)底2 壓標(biāo)深度應(yīng)大于插釬長度350mm，不宜小于500mm，使插釬完全斜插入目的監(jiān)測層內(nèi)；鋼質(zhì)環(huán)形托盤壓入地層層面以下不小于100mm，以保證標(biāo)底埋設(shè)的質(zhì)量。3 當(dāng)壓標(biāo)底工序完成后，必須始終保持標(biāo)底與土層的相對固定，外力作用（如提動保護(hù)管時誤將標(biāo)底帶動）可能破壞標(biāo)底與土層的固定牢度而影響分層標(biāo)的可

40、靠度。A.2.15保護(hù)管外的止水、加固與補(bǔ)強(qiáng)為防止上覆含水層連通，應(yīng)在保護(hù)管與鉆孔間隙內(nèi)投入粘土球止水，在粘土球以上孔段灌注水泥漿，對保護(hù)管進(jìn)行加固、補(bǔ)強(qiáng)。必須保證粘土球的止水效果，防止水泥漿滲入標(biāo)底位置。A.2.16標(biāo)體的防銹、防腐蝕要求3保護(hù)管內(nèi)充盈清水，上部灌注防銹油柱封蓋，是防銹、防腐的有效手段。附錄B地下水位監(jiān)測井與地下水人工回灌井成井工藝技術(shù)要求8.2.1 為提高回灌井的工作效率，在相同的水文地質(zhì)條件下應(yīng)盡量增大回灌井的鉆孔口徑，增大其過水?dāng)嗝?，以提高回灌井的回灌能力。在不能無限增大回灌井鉆孔口徑的條件下，含水層以上井段的鉆孔直徑必須保證井管、過濾器順利下入、礫料順利投入以及止水材

41、料暢通，必須對回灌井的目的含水孔段進(jìn)行鉆孔內(nèi)的局部擴(kuò)徑。厚覆蓋層地區(qū)在保持目的含水層以淺井段口徑不變的前提下，通常采用偏心鉆具對含水層進(jìn)行局部擴(kuò)徑，在擴(kuò)孔的同時以大泵量沖刷孔壁，盡量擴(kuò)大目的回灌孔段的孔徑。開孔孔徑應(yīng)比回灌井的孔徑大200mm并與所下孔口保護(hù)管相匹配。8.2.6 礫料礫徑可根據(jù)含水層顆粒篩分?jǐn)?shù)據(jù)確定。當(dāng)含水層為砂層時，礫料的礫徑可按下列公式計算確定：D5o=(6-8)d50式中：d50為含水層篩分顆粒組成中過篩質(zhì)量累計為50%寸的最大顆粒直徑；D50為填礫的濾料直徑。但應(yīng)具備以下兩個條件：(1)含水砂層的不均勻系數(shù)»<10;(2)礫料的不均勻系數(shù)Y2<2o

42、上列式中含水砂層的不均勻系數(shù)Y1=d60/d10；礫料的不均勻系數(shù)Y2=D60/D10；d60、di0為含水層篩分顆粒組成中過篩質(zhì)量累計為60咐口10%寸的最大顆粒直徑；D60,D10分別為礫料篩分顆粒組成中過篩質(zhì)量累計為60咐口10%寸的最大顆粒直徑。目前市場供應(yīng)的天然石英砂型號如表B.2.6所示。表B.2.6天然石英砂型號一覽表型號目數(shù)礫徑mm1號4一6352號610243號10-20124號20-400.515號30-500.30.6可按照理論計算的礫徑選擇相應(yīng)型號的天然石英砂。應(yīng)嚴(yán)格保證各種型號天然石英砂的粒徑，并篩去雜質(zhì)，確保質(zhì)量。8.2.7 回填封孔時，孔內(nèi)投入粘土的速度不宜過快，

43、應(yīng)投投停停，使粘土沉到孔底。避免造成中途“搭橋”而影響封孔質(zhì)量。封孔的材料必須是隔水性能良好的粘土，嚴(yán)禁將砂性土、泥漿內(nèi)沉砂、建筑垃圾等雜物投入孔內(nèi)。也可選擇灌注水泥漿封孔。采用標(biāo)號為32.5的普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.50.6,自下而上一直灌到孔口返出原漿。B.2.9回灌井布設(shè)地區(qū)一般為地面沉降區(qū)域，已進(jìn)行水文地質(zhì)勘探，水文地質(zhì)條件已基本查明，回灌井只須采用單落程、最大降深的穩(wěn)定流抽水試驗。附錄C回灌井堵塞的判別及處理C.1回灌井堵塞現(xiàn)象及危害C.1.1在松散細(xì)顆粒含水層中進(jìn)行管井回灌時，如回灌管路密封不嚴(yán)或回灌方法、操作程序使用不當(dāng)，有時會出現(xiàn)單位回灌量或單位開采量逐年衰減、溢水、出砂，

44、甚至斷水和水質(zhì)變壞等堵塞現(xiàn)象。C.2回灌井堵塞的判別與評價C.2.1回灌井的堵塞，可以根據(jù)回灌量、回?fù)P量和地下水位（靜水位、回灌水位、動水位）的實測資料，采用繪制回灌量與回灌水位關(guān)系圖、回?fù)P量與動水位關(guān)系圖、單位回灌量和單位出水量隨時間變化圖的作圖方法進(jìn)行判別，當(dāng)圖中各相關(guān)曲線出現(xiàn)急劇上升或急劇下降拐點時，即表明回灌井在此位置出現(xiàn)了堵塞。C.2.2回灌井堵塞和疏通程度，可采用回灌井單位回灌量（或單位開采量）對比法，即采用回灌末期單位回灌量與回灌初期單位回灌量的之比值（堵塞比DJ和開采初期單位開采量與開采末期單位開采量之比值（疏通比St），分別評價回灌井的堵塞程度和疏通程度。C.3回灌井堵塞類型

45、及成因分析C.3.1回灌井堵塞類型及成因1 回灌井產(chǎn)生氣相堵塞后，回?fù)P水常呈乳白色，并夾有大量微小氣泡，嚴(yán)重時含有大量氣泡的水從排水管口溢出。氣相堵塞是由于回灌管路裝置密封不嚴(yán)，回灌水?dāng)y帶大量空氣進(jìn)入井內(nèi)并與回灌水混合形成大小不同的球狀氣泡，當(dāng)較小氣泡的上升速度小于回灌水向下流動速度時，就會使小氣泡向下運(yùn)動，帶入含水層，充填于砂層孔隙中。由于氣泡表面具有較大的彈力，增加了水的流動阻力，從而導(dǎo)致含水層滲透能力的減少，產(chǎn)生氣相堵塞。2 懸浮物堵塞由于回灌水中含有一定量的泥土、膠結(jié)物和有機(jī)物等懸浮物質(zhì)，當(dāng)這些懸浮物質(zhì)被帶入井下，就會聚積在過濾器、填礫層和含水層孔隙中，形成不透水膜，堵塞灌水通道，造成

46、懸浮物堵塞。產(chǎn)生此堵塞現(xiàn)象時，可見回?fù)P水質(zhì)渾濁，并夾帶有雜質(zhì)、泥等懸浮物質(zhì)。懸浮物堵塞主要是由于回灌水中帶有飛花、泥土、膠結(jié)物和有機(jī)物等懸浮物質(zhì)。當(dāng)這些懸浮物質(zhì)被帶入井下時，就會堵塞濾過濾器、填礫層和含水砂層孔隙，造成懸浮物堵塞。3 砂顆粒壓密堵塞在同一管井中長期灌、抽水時可能產(chǎn)生砂顆粒的壓密堵塞。抽水時，由于含水層水頭壓力減小，砂顆粒的粒間壓力增大，引起砂層壓密；回灌時，由于含水層得到大量水的人工補(bǔ)給，水頭壓力增大，砂顆粒的粒間壓力減小，砂層產(chǎn)生回彈。含水砂層經(jīng)長期反復(fù)灌水、抽水后，結(jié)果造成含水砂層孔隙度的減小，滲透性能的降低。同樣，也會使過濾器周圍人工填礫層礫料孔隙度減小，滲透性能降低，從

47、而造成砂顆粒壓密堵塞。砂顆粒壓密堵塞多見于同井灌、采的“冬灌夏用”井和“夏灌冬用”井，是一種難以恢復(fù)的堵塞。對于只灌不抽的專灌井而言，由于灌、采比較大，故產(chǎn)生砂顆粒壓密堵塞的可能性較小。4 氫氧化鐵沉淀堵塞當(dāng)回灌水中含有較多的溶解氧時，或回灌水混入空氣中的氧溶于水時，增加了地下水中溶解氧含量，氧與Fe2+作用生成不溶解于水的氫氧化鐵，沉淀在過濾器纏絲的縫隙和填礫層、含水砂層的孔隙中，產(chǎn)生化學(xué)沉淀堵塞現(xiàn)象。2Fe2+O2-2FeO4FeO+02f2Fe2QFe2O3+H2O.2Fe（OH3,此外，由于管井回灌采用以漂白粉消毒的地表水（自來水）作為回灌水源，次氯化鈣的氧化作用也可產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀。

48、5 碳酸鈣沉淀堵塞管井回灌后，由于地下水的溫度和壓力發(fā)生變化，引起水中的碳酸平衡遭到破壞，使水中重碳酸根分解形成碳酸根、二氧化碳和水。碳酸根與水中鈣離子化合便形成不溶于水的碳酸鈣沉淀，并聚積在過濾器外圍的填礫層和含水層孔隙中，產(chǎn)生化學(xué)沉淀堵塞現(xiàn)象。2HCO3fCO32-+CO2T+H2OCO32+Ca2+fCaCOj6 金屬過濾器、井管腐蝕生成的鐵質(zhì)沉淀物堵塞：地下水是一種天然的電解質(zhì)，井下外纏銅絲的過濾器猶如一個原電池。由于過濾器骨架（鋼管）受電化學(xué)腐蝕，使溶于水中的鐵離子逐漸增多，并與水中氫氧根和氯根化合生成膠體狀的氫氧化鐵和氯化鐵沉淀，造成過濾器縫隙、填礫層和含水砂層孔隙的堵塞。4Fe2

49、+8OH4Fe（OH24Fe(OH2+O2+2H2O-4Fe(OH3,7鐵細(xì)菌堵塞鐵細(xì)菌是好氧、嗜冷性細(xì)菌，生長于中性或微酸性的淡水環(huán)境中，它以自養(yǎng)(用水中CO作為碳源)、異養(yǎng)(用有機(jī)物質(zhì)作為碳源)或兼養(yǎng)為營養(yǎng)方式。在其孳生繁殖過程中，分泌的氧化還原酶能接觸性的加速Fe(HCO)2溶液和Fe(OH2溶液中Fe2+氧化成Fe3+,生成紅褐色、銹黃色棉絮狀Fe(OH3沉淀，聚積在過濾器縫隙、填礫層及含水砂層孔隙中，形成鐵細(xì)菌堵塞。2Fe(HCO)2+H2O+1/2O2=2Fe(OH3J+4CO28硫酸鹽還原菌堵塞硫酸鹽還原菌是厭氧菌，可在淡水、咸水和氧化還原電位的環(huán)境中生存，以自養(yǎng)、異氧或兼養(yǎng)為營

50、養(yǎng)方式。硫酸鹽還原菌生化活動中分泌的氫化酶，能將SO2-還原為S2-,促使陰極去極化，生成黑色的FeS沉淀，聚積在過濾器縫隙、填礫層及含水砂層孔隙中，形成硫酸鹽還原菌堵塞。SO42-+4H2O+8e氫化酶-S2-+8OH-Fe2+S2FeSJ此外，還有好氧的氧化亞鐵硫桿菌、排硫桿菌、氧化硫酸桿菌、和厭氧的脫氮硫桿菌等細(xì)菌，在它們的孳生繁殖過程中，生成不溶解于水的硫酸鹽，形成有關(guān)細(xì)菌的沉淀物堵塞。4FeSQ+2H2SO42Fe2(SO)3+2H2O在管井回灌產(chǎn)生的各種堵塞中，除含水層砂顆粒壓密堵塞屬于永久性堵塞難以恢復(fù)外，其它各類堵塞均屬暫時性堵塞，這類堵塞通過不同方式的回?fù)P和化學(xué)方法處理后，回

51、管井的機(jī)能是可以逐步得以恢復(fù)的。C.4回灌井堵塞的處理方法C.4.1管井回灌過程中產(chǎn)生的堵塞現(xiàn)象往往不是孤立出現(xiàn)的，而是互相聯(lián)系，互相影響的?；毓喑跗冢话愣嘁晕锢矶氯佣?，常出現(xiàn)氣相堵塞和懸浮物堵塞；中期，隨著水中溶解氧含量的逐漸增多，逐漸轉(zhuǎn)化為以化學(xué)沉淀堵塞為主；后期，化學(xué)沉淀堵塞不斷發(fā)展，氫氧化鐵等鐵質(zhì)鹽類大量沉淀，為鐵細(xì)菌的繁殖提供了良好的條件，造成生物化學(xué)的鐵細(xì)菌堵塞。所以選用處理管井回灌堵塞方法時，必須統(tǒng)籌兼顧。并應(yīng)根據(jù)堵塞的成因，選用相應(yīng)的處理方法，以防止可能出現(xiàn)的負(fù)面影響。C.4.2采用深井水泵揚(yáng)水逆洗方法，是處理輕度物理堵塞回灌井并恢復(fù)其機(jī)能的主要方法。真空回灌井的回?fù)P較為簡

52、單，只要開泵即能回?fù)P；但壓力回灌井的回?fù)P，因井管密封，管路中又裝有放氣閥和回流閥，所以有三種不同方式的回?fù)P。真空回?fù)P：回?fù)P后，由于井內(nèi)水面以上處于真空狀態(tài)，故對含水層形成較大的吸力。該方法適用于過濾器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較大的回灌井的回?fù)P。吸氣回?fù)P：該方法對含水層吸力中等，適用于過濾器結(jié)構(gòu)中等強(qiáng)度的回灌井的回?fù)P?；亓骰?fù)P：由于回?fù)P時，通過調(diào)節(jié)回流閥使部分水量返回井內(nèi)，對含水層吸力最小，故適用于過濾器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差或已出現(xiàn)斷水和出砂的回灌井的回?fù)P。C.4.3嚴(yán)重物理堵塞的處理1 回?fù)P與間歇停泵反沖方法水清后，每隔35分鐘采用間歇揚(yáng)水與停泵方法，利用停泵后井內(nèi)水柱跌落壓力，沖擊過濾器及其外圍填礫層的堵塞物質(zhì)，借

53、反復(fù)回?fù)P達(dá)到清除井下沉淀物，疏通水路，恢復(fù)回灌井正常灌水技能的目的。2 真空回?fù)P與間歇回流反沖方法在真空回?fù)P過程中，每隔510分鐘打開和關(guān)閉一次回流閥，利用回水反沖過濾器及其外圍填礫層，使井下堵塞的沉淀物隨回?fù)P水流帶出井外。C.4.4如果管井回灌中產(chǎn)生CaCO3和Fe（OH）3，在過濾器上形成堅硬水垢時，一般可采用酸化洗井法（俗稱酸洗法）進(jìn)行處理，因為碳酸鹽類與鹽酸作用生成可溶解性鹽類。CaCO3+2HCl-CaCl2+H2O+CO2TMgCO+2HCl-MgCl2+H2O+CO2T酸洗前，必須掌握井管和過濾器的口徑、深度、材質(zhì)、地下水的靜水位、動水位等數(shù)據(jù)。為防止鹽酸對鋼管、過濾器銅絲的腐蝕

54、，宜采用10%濃度鹽酸并加2%濃度酸洗抗蝕劑。注酸時，為提高注酸效果，在過濾器上端可裝一比井管直徑大35mm勺鐵板橡皮蓋頭，以防止酸液流向過濾器上部井內(nèi)。鐵板橡皮蓋頭以下部分的注酸管上，可鉆成直徑35mm的小孔，使酸液均勻流向過濾器部分。注酸量應(yīng)按過濾器的長度與斷面積計算。注酸可分三次進(jìn)行，每次取鹽酸和酸洗抗蝕劑的1/3容量。酸洗抗蝕劑須用冷水調(diào)勻，然后倒入注酸桶，再注入井內(nèi)。經(jīng)酸洗后的回灌井，必須用空壓機(jī)和活塞反復(fù)沖洗，直至過濾器上化學(xué)沉淀物抽出，水路疏通為止。為檢驗酸洗效果，尚應(yīng)對井的出水量、靜動水位和水質(zhì)進(jìn)行測試分析。C.4.5在上海管井回灌中發(fā)現(xiàn)的生物化學(xué)堵塞，主要是線狀鐵細(xì)菌造成的堵

55、塞。因為回管井的水溫低，富含F(xiàn)e2+、溶解氧、有機(jī)物和淡水環(huán)境恰為鐵細(xì)菌的孳生繁殖提供了適宜條件。鐵細(xì)菌雖是非致病性細(xì)菌，但是對回灌井的危害甚大，其分裂繁殖的速度快，每20分鐘分裂一次，一個鐵細(xì)菌每天可分裂4722X108個鐵細(xì)菌。每個鐵細(xì)菌能接觸性地加速Fe2+氧化生成紅褐色、銹黃色棉絮狀Fe（OH）3沉淀，聚集在泵管、過濾器和井壁管上，形成堅硬的結(jié)垢或鐘乳狀大鐵瘤。鐵瘤脫落后，不僅會造成回灌井的堵塞，井壁管上鐵瘤脫落處，還會出現(xiàn)許多細(xì)小縫隙，抽水時便會涌砂，而使回灌井報廢，因此，一旦發(fā)現(xiàn)鐵細(xì)菌后，必須及時處理。處理鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌造成的堵塞方法一般較為簡便，多采用在回灌井水中投放化學(xué)藥劑的方法，改變細(xì)菌依賴的生存介質(zhì)環(huán)境條件，就能有效地抑制和殺滅鐵細(xì)菌和硫酸鹽還原菌。處理生物化學(xué)堵塞的方法雖然簡便，但發(fā)現(xiàn)時經(jīng)常為時已晚，回灌井已遭受嚴(yán)重腐蝕。所以，對細(xì)菌堵塞應(yīng)以預(yù)防為主。在日?；毓嘀袘?yīng)堅持定時回?fù)P，經(jīng)常檢查回灌裝置的密封效果?；?fù)P時應(yīng)防止污水倒流，定期檢查回灌水源和回?fù)P水質(zhì)的變化情況。一旦發(fā)現(xiàn)有堵塞現(xiàn)象時，應(yīng)即停灌，查清堵塞原因，及時采取相應(yīng)的處理方法。附錄D回灌井的維修和保養(yǎng)D.2維修保養(yǎng)的內(nèi)容D.2.1回灌井經(jīng)長期持續(xù)回灌后，不僅深井泵橡皮軸瓦容易被泵軸磨損、松動，井下的過濾器也會產(chǎn)生不同程度的淤塞，影響正常回灌。為了延長