深井取水工程施工方案.doc

深井取水工程专项施工方案
一、工程概况
1.1 项目基本信息
本工程为工业厂区供水系统配套深井取水工程，设计施工深井3口，单井直径600mm，井深80m，总出水量≥200m³/h。采用钢制井管与桥式滤水管组合结构，主要服务于厂区生产用水及应急消防供水，水质需满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）要求。
1.2 地质水文条件
根据勘察报告，场地土层分布自上而下依次为：
· 素填土层（0-2m）：松散结构，含建筑垃圾及黏性土，渗透系数0.1m/d
· 黏土层（2-8m）：可塑状态，天然含水率25%，可塑性指数18
· 细砂层（8-25m）：中密状态，颗粒级配不均匀系数1.8，标准贯入击数12击
· 基岩层（25m以下）：中风化砂岩，裂隙发育，35-55m段为主要取水层，渗透系数5.2m/d
地下水位埋深5.2m，年变幅±1.5m，对混凝土结构具弱腐蚀性。场地地震设防烈度7度，设计基本地震加速度0.15g。
1.3 主要技术指标
项目
指标要求
检测标准
井深
80m±0.5m
测绳测量，每50m校准一次
井径
600mm±20mm
井径仪逐段检测
垂直度
≤1°/100m
陀螺测斜仪实时监测
出水量
≥65m³/h/口
稳定流抽水试验
含砂量
≤1/200000（体积比）
1000mL水样沉淀30min
滤料填充率
≥95%
容重法分层检测
二、施工准备
2.1 技术准备
组织三级图纸会审，重点核查井位坐标（X:35287.45,Y:18364.22）、滤水管布置及含水层段划分。编制《地质条件专项分析报告》，针对8-25m细砂层易塌孔问题，采用"泥浆护壁+跟管钻进"复合工艺。对施工人员进行技术交底，留存影像记录并签字确认。
2.2 材料准备
材料名称
规格参数
技术要求
验收标准
井管
φ325mm×8mm螺旋钢管
屈服强度≥345MPa，焊缝探伤Ⅰ级
GB/T9711-2017
滤水管
φ325mm×8mm桥式滤水管
开孔率25%，缝隙宽1.5mm
GB50296-2014第5.2.3条
滤料
石英砂（2-4mm）
含泥量≤1%，不均匀系数≤2.0
JGJ/T111-2016附录B
黏土球
20-30mm球形
天然含水率25%-30%，可塑性指数＞15
现场成型试验（落地不散、手捏成团）
所有材料进场需提供出厂合格证及第三方检测报告，滤料进场后进行筛分试验，不合格材料严禁使用。
2.3 设备配置
设备类型
型号规格
数量
主要参数
回转钻机
XY-44型
2台
最大钻深300m，扭矩4500N·m
泥浆泵
BW-250型
2套
流量150m³/h，工作压力3.0MPa
汽车吊
25t
1台
最大作业半径18m，主臂长33.5m
空压机
20m³/min
1台
工作压力0.8MPa，排气量20m³/min
泥浆净化系统
ZJ-150型
1套
处理能力150m³/h，分离粒度≥20μm
设备进场前进行性能检测，钻机钻杆直线度偏差≤0.5mm/m，泥浆泵压力表精度等级1.6级。
2.4 现场布置
· 三区划分：设置钻孔作业区（30m×20m）、材料堆放区（硬化处理+防雨棚）、泥浆循环区（三级沉淀池，总容积50m³）
· 测量控制：采用全站仪按二级导线精度建立施工控制网，井位偏差控制在±50mm内，设置永久坐标控制点3个
· 水电配置：接入380V/50Hz工业电源，配置300kW柴油发电机备用；铺设DN100临时供水管路，安装水表计量
三、主要施工工艺
3.1 成孔施工
3.1.1 钻进工艺
开孔阶段（0-8m黏土层）：
采用φ650mm牙轮钻头正循环钻进，泥浆比重1.2-1.3，黏度22-25s。每钻进1m测斜一次，垂直度偏差超过0.5°时采用"吊打"方式纠偏，钻压控制在15-20kN，转速60r/min。
细砂层钻进（8-25m）：
更换为"泥浆护壁+跟管钻进"复合工艺，采用φ600mm套管跟进，套管壁厚8mm，丝扣连接。泥浆采用钠基膨润土（掺量6%）+0.3%CMC增黏剂配置，失水量控制≤15ml/30min，胶体率≥98%。
基岩段钻进（25-80m）：
拆除套管，采用φ600mm金刚石钻头，清水+乳化液（掺量0.5%）作为冲洗液。在35-55m裂隙发育带降低钻压至8-10kN，转速80r/min，采用"轻压慢转"工艺，每钻进5m取芯样分析，岩芯采取率≥85%。
3.1.2 护壁措施
· 细砂层段：泥浆护壁+套管跟进，套管底部安装环形橡胶止水塞
· 基岩破碎段：采用水泥-水玻璃双液注浆，水灰比1:1，注浆压力1.2-1.5MPa
· 孔内水位控制：始终高于地下水位2m以上，设置水位自动监测装置，报警阈值±500mm
3.2 井管安装
管节组装：
· 井管采用螺旋钢管，滤水管段（35-55m）为桥式滤水管，开孔率25%，缝隙宽1.5mm
· 滤水管外缠绕3层尼龙网（80目），采用不锈钢扎带固定，间距150mm
· 每10m安装一组钢制扶正器（直径550mm），保证井管居中，与孔壁间隙均匀
吊装工艺：
采用25t汽车吊四点平衡起吊，吊具安全系数≥5。井管底部设置3m长沉砂管（壁厚10mm），丝扣连接+焊接双重固定。下放速度控制在0.5m/s，每下放5m检查一次垂直度，总偏差≤80mm。
3.3 滤料填充与止水
滤料填充：
从55m处开始填充2-4mm石英砂滤料，采用"水冲法"连续投加，填充速度1.5m³/h。通过计算孔容（每米滤料用量0.17m³）控制填充量，实际填充高度高于滤水管顶部5m，形成反滤层。填充过程中每10m检测一次容重，确保≥1.6t/m³。
止水封堵：
· 井口以下5-20m：采用20-30mm黏土球分层夯实，每层0.5m，夯实度≥93%
· 20-35m段：灌注水泥浆（水灰比1:1），采用袖阀管分段注浆，注浆压力0.8-1.0MPa，单孔注浆量50L/m
· 井口密封：浇筑C30混凝土密封环（厚300mm，直径1.2m），预埋DN100出水管
3.4 洗井与抽水试验
3.4.1 联合洗井工艺
空压机洗井：
采用20m³/min空压机，0.8MPa压力下脉冲洗井48h，洗井管下入深度55m，脉冲频率30次/min。每2h取样检测含砂量，当含砂量≤1/100000时停止。
活塞洗井：
在35-55m段采用φ280mm钢制活塞往复提拉，单次行程15m，速度0.8m/s。每提拉10次测定水位恢复速度，当水位恢复时间≤5min/m时结束，累计洗井时间≥12h。
3.4.2 抽水试验
稳定流试验：
按3级降深（5m、10m、15m）进行，每级降深稳定延续时间≥8h，流量波动幅度≤5%。采用电磁流量计计量（精度0.5级），每30min记录流量、水位、水温数据。
水质检测：
采集水样检测23项指标，重点检测：
· 浑浊度≤1NTU
· 铁≤0.3mg/L
· 锰≤0.1mg/L
· 细菌总数≤100CFU/mL
四、质量控制措施
4.1 过程质量控制
· 成孔质量：每钻进10m用井径仪检测孔径，发现缩径立即采用扩孔钻头修复，扩孔直径比设计大30mm
· 材料验收：井管进场进行超声波探伤（Ⅰ级合格），滤料进行筛分试验，不合格材料退场处理
· 工序检验：实行"三检制"（自检、互检、专检），每道工序需监理验收签字后方可进行下道工序
4.2 关键控制点
控制环节
控制指标
控制方法
井位定位
偏差≤50mm
全站仪校核，设置护桩保护
滤料填充
密实度≥95%
分层注水密实，容重法检测
井管垂直度
总偏差≤80mm
井口设置导向装置，实时测斜
止水效果
渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s
压水试验，压力0.5MPa持荷30min
4.3 质量记录
建立《单井施工技术档案》，包含：
· 钻进过程记录（每米进尺岩性、钻压、转速等）
· 井管焊接检测报告（含无损检测记录）
· 洗井曲线（含水位恢复、含砂量变化曲线）
· 抽水试验综合报告（流量-降深关系曲线）
五、安全与环保措施
5.1 安全防护措施
· 高空作业防护：钻塔设置1.2m高防护栏杆，配备防坠器（承载能力≥15kN），作业人员佩戴双钩安全带
· 井孔防护：未施工井孔采用钢制井盖（厚度8mm）覆盖，设置警示标志，夜间悬挂红色警示灯
· 用电安全：采用TN-S接零保护系统，配电箱安装剩余电流保护器（30mA/0.1s），电缆埋地敷设深度≥0.7m
· 有限空间作业：井下焊接时配备四合一气体检测仪，氧含量维持在19.5%-23.5%，强制通风风量≥3次/h
5.2 环境保护措施
· 泥浆处理：三级沉淀池串联使用，上清液回用率≥85%，钻渣经脱水固化（含水率≤30%）后运至合规填埋场
· 噪声控制：钻机安装隔音罩（降噪量≥25dB），高噪声设备布置在距居民区300m以外，夜间施工噪声≤55dB（A）
· 扬尘治理：材料堆场设置6m高围挡，出入口安装洗车平台，细砂等易扬尘材料覆盖防尘网（2000目）
· 水土保持：场地周边设置排水沟（宽300mm，深400mm），出口处设沉淀池，防止泥沙进入市政管网
六、施工进度计划
6.1 关键线路
测量定位（2d）→设备安装调试（3d）→成孔施工（15d/口）→井管安装（3d/口）→滤料填充（2d/口）→洗井试验（7d/口）→验收移交（3d）
6.2 进度保障措施
· 资源保障：备用1套钻机设备，滤料、井管等关键材料储备量达30%
· 工序衔接：采用"钻机组流水作业"模式，相邻井位间隔施工，避免相互干扰
· 应急准备：针对暴雨天气制定"防雨棚+基坑排水"措施，配备2台φ150mm水泵（扬程30m）
· 进度考核：实行周进度考核，延误超过2d时增加作业班组（每日2班，每班12h）
七、验收标准与流程
7.1 验收内容
· 成井质量：井深、孔径、垂直度等12项主控项目检测
· 抽水性能：出水量（≥65m³/h/口）、水位降深（≤12m）
· 水质指标：符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）
· 资料完整性：施工记录、检测报告等28项技术资料
7.2 验收流程
1. 施工单位自检（出具《竣工自检报告》）
2. 监理单位平行检验（抽检比例30%）
3. 第三方检测（抽水试验、水质分析）
4. 业主组织竣工验收（邀请水文地质专家参与）
5. 办理《单井验收合格证》，签署《质量保修书》（保修期1年）
八、应急预案
8.1 塌孔处理
当出现孔内水位突然下降、返浆量减少等塌孔征兆时：
1. 立即停止钻进，保持泥浆循环
2. 投入黏土块（直径50-100mm）+水泥（掺量10%），静止24h
3. 采用小一级钻头（φ550mm）扫孔，恢复正常钻进
8.2 井管断裂
发现井管下放过程中突然失重时：
1. 立即停止下放，测量断管位置
2. 采用专用打捞器（三球卡瓦式）打捞
3. 无法打捞时重新成孔，原井位偏移≥3m
8.3 触电事故
发生触电事故时：
1. 立即切断电源或使用绝缘工具使伤者脱离电源
2. 检查呼吸心跳，必要时进行心肺复苏
3. 拨打120急救，同时向项目安全部门报告
本方案未尽事宜，应严格按照《供水管井技术规范》（GB50296-2014）及设计文件执行，施工过程中若遇特殊地质条件，需组织专家论证后调整施工参数。