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打井工程施工工艺
一、 施工工艺流程
确定井位→准备工作→施钻→下管→填料→洗井→抽水→验收
二、 施工方法
( 一) 测量放线
根据监理人员提供的测量基准点( 线) 为基准, 按国家测绘和本工程施工精度要求, 测绘用于工程施工的控制网, 根据施工图纸坐标采用全站仪进行井位放样, 钉立桩位或洒白灰圈定, 以确保井位准确。定位尺寸允许偏差≤10mm。
( 二) 施工准备
接到进场许可后, 确定井位, 组织设备进场, 进行电源安装, 泥浆坑、 蓄水池的开挖, 全部准备工作就绪后准备进行施工。
( 三) 钻机定位
采用地质钻机300型进行钻孔,钻机定位后必须平整稳固, 确保在施工中不发生倾斜、 移动, 同时调整钻机垂直度, 垂直度运行偏差≤0.5%, 钻尖应对准井位中心, 其水平位置允许偏差20mm, 将高程引到可靠便于施工和检查的位置处, 并经监理复核后方可开钻。
( 四) 泥浆配制
泥浆配制1.1~1.2kg/cm³, 粘度18~22S。含砂率≤12%, 并根据地层情况控制掌握, 必要时适当掺合膨润土, 以保护孔壁。
( 五) 成孔
整个成孔过程采用反循环工艺, 控制塔架垂直度, 第一根钻杆钻进时一定要注意, 因此时钻具重心高, 送浆管偏心受力, 钻具易晃动; 根据井径、 孔深、 钻头种类钻速、 泵的扬程和土质情况, 掌握进尺度, 做好钻孔记录, 选择合适的重型钻头或安装稳定器及导向装置, 以减少钻头、 钻杆摆动问题和因土质不均引起偏水现象; 检查钻杆的垂直度, 允许偏差一般应≤0.5%, 应经常检查赶过此值时应进行纠偏。
( 六) 清孔
泥浆护壁的井孔,采用比原钻头直径大10~20mm的疏孔钻头扫孔,破除附着在开采层孔壁上的泥皮。孔底沉淀物排净后, 及时向孔内送入稀泥浆, 使孔内泥浆逐渐由稠变稀, 不得突变。出孔泥浆密度应小于1.1g/cm³, 出孔泥浆与入孔泥浆性能应接近一致, 即可得终孔深度, 孔深偏差不得超过设计孔深的正负2/1000, 井孔直径不得小于设计孔径20mm; 孔斜不得超过设计要求。
( 七) 井管安装
井管的安装采用托盘下管。下管前要校正孔径, 实测孔深。用两条钢丝绳十子交叉过井盘孔兜住井盘, 将井管逐节放在井盘上, 边下边连接, 待管子下到设计深度将钢丝绳抽出。
井管的连接用水泥沥青结合, 把水泥沥青抹在两节管子接头处, 然后将上一节管子压到下一节管子上, 把管接头休整一下, 再用6-8根竹板条均匀的用8#线捆于四周, 以防错口, 做到对正接直,接头处的强度达到下管安全和成井质量要求。
( 八) 回填砾料
填砾是管井建造的一个重要环节, 填砾规格严格按照水利电力部部颁标准《水井技术规范》SL256- 进行施工, 中粗砂含水层、 填砾厚度不小于100mm, 细砂以下含水层, 厚度不小于150mm, 滤料选用磨圆度好的硅质砾石, 以圆形卵石或砂料为宜, 质地坚硬, 不含化学成分, 经过严格筛分, 合格率大于90%, 不得含土过多, 或含有其它杂质。
根据钻孔记录, 确定各含水层高程, 有二个以上含水层时, 应将两个含水层之间的隔水层分为二段, 下段为隔水层厚度的4/5, 填入与下部含水量相应的规格砾石, 上段为1/5, 填入上部含水层相应的规定砾石。
( 九) 井管外封闭
进行井管外封闭前, 将所需的粘土球及粘土数量、 计划填入深度计算妥当, 并准备一定余量。填入方法与填入砾石相同, 应注意防止因粘土球填入井孔受压缩致使填入的砾石错位, 一般填入粘土球的数量应比封闭层实际需要的各填25%左右, 粘土球直径为25mm呈圆形, 用优质粘土制成, 对粘土球在泥浆中心, 溶化时间进行试验, 根据试验结果, 确定粘土球湿度。安装井柱状图, 将最下含水层砾石填入, 再用25mm左右半干状态粘土球徐徐填入, 填至计划位置, 依次类推, 进行井管外封闭。
( 十) 洗井
井管安装完毕后, 采用9m3空压机同心式方法洗井, 把管井中的泥土、 细砂、 泥浆等全部清洗, 保证管井达到正常出水量。洗井应先上后下, 逐步下入, 抽水量应先小后大交替进行, 振荡洗井, 加大地下水循环能力, 增大流量, 直至水清净符合规定; 洗井结束将泵下至一定定深度进行抽水工作, 抽一段时间将泵上下浮动进行二次洗井。抽水水位稳定后进行抽水工作, 采用最大降深, 延续时间不少于是12h, 流量稳定并观测水位, 测出最大降深; 井口在没下水泵前应加保护盖, 防止异物掉入井内。
( 十一) 抽水试验
1.抽水试验前应进行洗井工作, 采用活塞洗井或空压机洗井, 要求达到水清砂净无沉淀。
2.抽水试验降深采用不间断3次降深, 在正式抽水试验前要进行试验抽, 以便确定最大降深, 最小降深不宜小于0.5米, 然后按其最大降深值的1/3、 2/3、 3/3分三次降深抽水, 基岩含水层中的抽水量深宜从大到小, 松散层含水层中的抽水降深宜从小到大。每次抽水稳定延续时间不小于4h, 透水性弱或较弱的含水层抽水应适当延长稳定延续时间, 同时满足涌水量和动水位稳定的要求。水位稳定标准: 水位波动值不大于3cm; 涌水量稳定标准: 最大涌水量与最小涌水量的差与常见涌水量之比不大于5% , 且无连续增大或变小的趋势。
3.抽水试验时, 动水位和出水量应同时观测, 观测的时间宜在抽水开始时的第5、 10、 15、 20、 25、 30、 35、 40、 45、 50、 55、 60min各测一次, 以后每隔30min测一次。水位测量工具宜采用点测水位计。
4.抽水试验过程中, 应详细记载所发生的有关情况, 随时检查和观测记录, 并现场绘制Q-S或Q-Δh曲线和S-t与Q-t曲线, 以便进行分析校核抽水结果。
5.抽水试验结束后, 应立即观测恢复水位, 观测时间位1、 2、 3、 4、 6、 8、 10、 15、 20、 25、 30、 40、 45、 60、 80、 100、 120min, 以后每隔30min观测一次, 直至稳定。
( 十二) 管井验收
1.管井竣工后, 应由设计、 施工及使用单位的代表, 在现场按下列质量标准验收:
⑴管井的单位出水量与设计单位出水量基本相符。管井揭露的含水层与设计依据不符时, 可按实际抽水量验收;
⑵管井抽水稳定后, 井水含砂量不得超过二百万分之一( 体积比) ;
⑶超污染指标的含水层应严密封闭;
⑷井内沉淀物的高度不得大于井深的千分之五;
⑸过滤器的安装误差±300mm;
⑹井身的弯曲度井深100m以内, 井身顶角倾斜, 不能超过1°; 井深100m以下的井段, 每100m, 顶角倾斜不得超过1.5°; 井段的顶角和方位角不得有突变。
2.管井验收时, 提供下列资料:
⑴井的结构、 地质柱状图;
⑵岩( 土) 样及填砾的颗粒分析成果表;
⑶抽水试验资料;
⑷水质分析资料;
⑸管井施工及使用说明书。
三、 技术要求
( 一) 《供水水文地质勘探规范》( GB50027- ) ;
( 二) 《水利水电工程钻孔抽水试验规程》( SL320- ) ;
( 三) 《机井技术规范》( SL256- )
( 四) 《供水管井技术规程》( GB50296-99)
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