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水文水文地地质质钻钻探探与与抽抽水水试试验验要求要求李元仲李元仲山东省鲁南地质工程勘察院山东省鲁南地质工程勘察院二二O一五年四月一五年四月一一三三四四水文地水文地质质 钻钻探探概述概述水文地质钻水文地质钻 探中的地质探中的地质 技术工作技术工作水文地质钻水文地质钻 探资料整理探资料整理目目录录二二洗井和洗井和 抽水抽水试试 验验一一水文地质水文地质钻钻探探概述概述二二三三水水文文地地质质钻钻 探探中中的的地地质质 技术技术工工 作作水文水文地地质质钻钻 探资探资料料整整理理四四洗井和洗井和 抽水抽水试试 验验是是水文地水文地质调查中质调查中“最最重要重要、最可最可靠靠”的的勘勘探手探手段段;是对前期是对前期水文水文地地质测质测绘绘、地、地球球物理物理勘勘探成探成果果的最的最直直接的接的 检验方式;检验方式;是获取目是获取目标层标层位位、目、目的的深度深度内内地层地层岩岩性条性条件件和水和水文文地质地质 参数的主参数的主要技要技术术方法;方法;是进行各是进行各种水种水文文地质地质试试验的验的必必备工备工程程,在,在整整个勘个勘查查(测(测 绘)工作绘)工作中占中占有有重要重要地地位。位。重重一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述要要性性设备复杂、沉重,搬 迁、安装、施工周期 长。特特 点点一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述)特特 点点施施工工成本高成本高一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述对整个水文地 质调查工作的 完成,调查项 目的投资额度 起决定性作用(1:5万水文 地质调查预算 中钻探工作资 金比例最高,可达40%-60%)。项目名项目名称称:山东山东省省 1:5 万万区区域域水水文文地地质质调调查查(兰兰陵陵、向向城城、新新庄庄、梁梁庄庄幅幅预预 算算 表表 工 作 项 目年 度 预 算(万元)备 注2013 年度2014 年度合计甲1234一、地形测量43.47043.47二、地质测量50.84050.84三、物探35.30035.30四、化探五、遥感六六、钻钻探探253.69317.12570.81七、坑探八、浅井九、槽探十、岩矿实验34.0460.7394.77十一、数据库建设010.0010.00十二、其他地质工作21.0045.8166.81合合计计438.34433.66872.00钻探费用占到总费用的 65.46%目目的的在水文地质测绘、物探的基础上进一步查明 工作区(或某图幅)内某地段含水层的岩性、层 次、构造、厚度、埋深及水量、水质等条件,特 征和参数、解决和验证水文地质测绘和遥感、物 探工作中难以解决的水文地质问题,为评价和开 发利用地下水资源提供可靠的水文地质资料和依 据。一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述基本任务基本任务揭露含水层,探明含水层的埋藏深度、厚度、岩性 和水头压力,查明含水层之间的水力联系借助钻孔进行各种水文地质试验,确定含水层富水性和各种水文地质参数通过钻孔(或在钻进过程中)采集水样、岩土样,确定含水层的水质、水温和测定岩土的物理力学和水理性质利用钻孔监测地下水动态或将钻孔作为供水井一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述勘探线布置要求勘探线布置要求 勘勘 探探 线线 布布 置置 原原 则则应根据具体 水文地质条 件和所要解 决的关键问 题,合合理理布布 置勘探线置勘探线(充分体现合理性)(本规范8.5.1)一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述地下水 类 型 地质地貌类型 勘探线布置要求 孔 山间河谷、冲积阶地地区 勘探线垂直地下水流向或横切各地貌单元布置,平行河谷布置辅助勘探线。冲洪积扇区 勘探线应沿扇轴布置,并在适当位置垂直轴线布置。隙 冲积平原、大型盆地地区 勘探线垂直地下水流向布置,必要时可平行地下水流向布置辅助勘探线。水 滨海地区 在滨海平原,勘探线应垂直海岸布置;在河口三角洲地区,勘探线一般应垂直 海岸线及其主要河流流向布置。岩 裸露区 主要布置于大型谷地及破碎带构造或褶皱轴部。溶 覆盖区 在汇水条件不好,岩溶发育不均匀的地区根据物探资料,在隐伏断裂交叉部位水 和隐伏岩溶天窗区或物探异常点布孔;在汇水条件有利及岩溶发育相对均匀的地 区可垂直构造线及地下水流向布置勘探线。裂 碎屑岩地区 应布置在厚层砂、砾岩分布区的断裂破碎带或裂隙密集带;褶皱轴延伸方向剧变的外侧;岩层倾角由陡变缓的地段;产状近于水平岩层的裂隙密集带;碎屑岩 与火成岩接触带;背斜的倾没端和向斜构造变动显著地段以及地下水集中排泄地隙 带。水 岩浆岩和变质岩地区 布置在断裂破碎带,岩脉发育带,不同岩体接触带,风化裂隙发育带以及原生 节理和空洞发育层。L5LQ1L2LQ3LQ2L3L4L1一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述满满足足查明水文地质查明水文地质条条件、开展地下件、开展地下水资水资源评源评价价和专和专门门任任务的需要务的需要目的明确目的明确,一,一孔孔多用多用钻孔布设钻孔布设与孔与孔位位确定确定 优先考虑优先考虑钻钻 孔孔 布布 置置 原原 则则急需勘查的地段急需试验的地段急需查明的地段 急需解决供水水源的地段急需验证结果的地段一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述我院正在实施的沂蒙缺我院正在实施的沂蒙缺水水地区地区兰兰陵陵幅幅1:5万万水水文地文地质质调查调查中中,了,了解解到卜到卜家家楼村楼村用用水困水困难难,村,村民民多靠多靠小小浅井浅井 维持基本生产生活用水维持基本生产生活用水需需求,求,伴伴随着随着近近些年些年浅浅层水层水的的污染污染,浅井浅井水水质、质、水水量已量已达达不到不到饮饮用水用水安安全标全标准准,村民,村民 对优质地下水的需求非对优质地下水的需求非常常迫切迫切,在布在布设设该图该图幅幅钻探钻探工工作时作时,经过经过周周密论密论证证后,后,成成功施功施工工了一了一口口探采探采结结合孔,合孔,出水量出水量达达370立立方方米米/小时小时,使村使村民民告别告别了了长期长期饮饮用浅用浅层层地下地下水水的历的历史史,还,还满满足足了了1000多多亩亩农田农田的的灌溉需灌溉需 求。求。一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述水文地质水文地质 钻孔结构钻孔结构孔身结构孔身结构实管实管过滤管过滤管沉淀管沉淀管滤料滤料止水的止水的位置位置等等钻孔类型钻孔类型水文地质水文地质条件条件终孔直径终孔直径及深及深度度钻进工艺钻进工艺方法方法抽水方法抽水方法钻探设钻探设备综综 合合 确确 定定包包 括括是构成钻是构成钻孔柱孔柱 状剖面技状剖面技术要术要 素的素的总总 称称一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述孔身孔深孔径孔段孔身结构与钻孔类型、预计涌水量、实管与过滤器类型 和材料等有关孔孔 段段 满足不同要求的不同孔 径段,应根据水文地质 条件、钻进工艺方法、抽水方法及钻探设备能 力等确定。孔孔 深深根据主要含水层组的底界埋深确定。一般宜 穿过目标含水层底板3-5m。根据钻孔目的,并结合生产技术条件确定钻 孔的深度。水水文文地地质孔质孔原则上应揭穿具有供 水意义的含水层(组);基岩孔应穿过主要 富水地段;岩溶地区应揭露地下水面以下当 地岩溶最发育的深度。探探采采结结合合孔孔应根据所 掌握的水文地质资料,结合水量要求与预计 出水量的大小来确定;观测观测孔孔应根据观测目的而定。一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述水文地质钻水文地质钻 孔典型结构孔典型结构多径成孔多径成孔(井)结(井)结 构构一径成孔一径成孔(井)结(井)结 构构一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述松 散 地 层 的 几 种 井 身 结 构一一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述基 岩 的 几 种 井 身 结 构基岩裸孔井基岩裸孔井过滤器井过滤器井混合结构混合结构一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述水文 地质 钻探 流程钻钻 孔孔 设设 计计设备 进场 安装确 定 设 备安 检施 工洗 井 抽 水资 料 整 理技 术 交 底一 水文地质钻探概述水文地质钻探概述二水文水文地质地质 钻探钻探概述概述一三水文地质钻水文地质钻 探中的地质探中的地质 技术工作技术工作水文水文地质钻地质钻 探资探资料整理料整理四洗井和洗井和 抽水抽水试试 验验(一)钻孔设计地质技术人员在前期水文地质测绘、物探工作基础上,确 定钻孔位置,作出钻孔设计书,作为施工依据。其内容主要有:孔号、位置。钻孔的目的、预计孔深及可能遇到的地层及其估计埋深(附理 想钻孔柱状图与设计井身结构 图)。孔径、循环介质、岩芯采取率 及孔斜等要求。简易水文地质观测、水文地质 试验及取样(岩、土、水样)的 要求。关键地段可能遇到的问题及注 意事项。是否封孔及其封孔方法。对探 采结合孔应提出成井段与成井要求(井径、管径及填砾等要求)。二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(二)施工前准备为必要程序钻机安 装完成 后,施 工单位 相关部 门进行 现场安 全检查安全检查确定设备设备进场安装安全检查技术交底包 括二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作技术技术交底交底地地质质技技术术人人员员与与 机机台台施施工工人人员员、重重点点与与机机班班长长、记记录录员员等等共共同同学学 习习钻钻孔孔设设计计书书,明明确确钻钻孔孔结结构构,技技术术要要求求,简简易易 水水文文观观测测要要求求,钻钻进进中中需需观观测测、记录的各类数据记录的各类数据(一一般般反反映映在在钻钻 探班报表中探班报表中)。(二)施工前准备二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作内 容水温,同时记录气温水温,同时记录气温冲洗液消耗量观测冲洗液消耗量观测 涌水漏水观测涌水漏水观测其其它它观观测测(掉掉钻钻判判断断溶溶洞洞直直 径径规规模模,起起止止深深度度,坍坍塌塌掉掉 块块,判判断断地地层层破破碎碎情情况况以以利利 成井成井水位观测简 易 水 文 观 测 重 点 内容(二)施工前准备二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作以上内容对判断钻遇地层裂隙、岩溶发育情况非常关键,可指导下管(井口管、飞管、过滤器位置、长度等,要求。但内钻容探施工人员往往为抢进尺、赶工期而忽略或不能认真记录,这点需要技术人员及时跟进,认真检查班报表,对记录不全、不准之处及时提出整改其它观测(掉钻判断溶洞直径规模,起止深度,坍塌掉块,判断地层破碎情况以利 成井涌水漏水观测冲洗液消耗量观测水温,同时记录气温水位观测简 易 水 文 观 测 重 点 内容(二)施工前准备二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作钻钻进进过过 程程中中观观 测测记记录录 的的内内容容 均均反反映映 在在班班报报 表中。表中。(二)施工前准备二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作岩芯管理井场安装阶段根据场地情况提前选择 岩芯摆放位置,要求距 孔口距离适中,搬运方 便,根据孔深、取芯长 度确定存放场地大小,安全(防雨、防人为破 坏),远离泥浆池、油 料、发电机等,免受污 染(必要时可以围拦、封闭),第四系钻探取 芯备好防雨帆布。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作岩芯管理井场安装阶段根据场地情况提前选择 岩芯摆放位置,要求距 孔口距离适中,搬运方 便,根据孔深、取芯长 度确定存放场地大小,安全(防雨、防人为破 坏),远离泥浆池、油 料、发电机等,免受污 染(必要时可以围拦、封闭),第四系钻探取 芯备好防雨帆布。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作自左至右,由上到 下,顺序排放,每 个回次所取岩芯按 顺序排放后以红漆 编号,每块岩芯上 均注明:回次号,岩芯号,孔深等。岩芯管理岩芯摆放(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作注明孔号、回次号,回次进尺长度,取芯长度,残留岩芯长度、岩芯块 数等。(第四系取芯时岩芯牌注意 防污、防湿,可字面向内折叠后放 在每回次最后一块岩芯下面,岩芯 牌可放内塑料袋内放置于岩芯下面,亦可以铁丝弯曲后夹住岩芯牌插在 岩芯中,便于观察)。岩芯管理岩芯牌填写(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作提钻取芯视频(三)钻探施工中的地质技术工作岩芯管理岩芯摆放二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作班报表 管理班报表是记录钻 探过程、水文简 易观测的最直接、最原始的资料,应及时跟进检查 记录内容是否齐 全,是否符合要 求。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(1)每回每回次次提、提、下钻,孔下钻,孔深是否深是否 准确,加准确,加钻杆长钻杆长 度记录是度记录是否准确否准确,是是否否存存在在超超管管 钻钻进进(每每回回次次进进 尺尺深深度度不不得得超超过过 岩岩芯芯管管长长度度),否否则则,将将会会人人为为 导导致致岩岩芯芯破破碎碎,失失真真,导导致致判判断断 失误。失误。班 报 表 管 理 要 点(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(2)每回次取芯后,孔内是否有残留岩芯,如有应先下管取出残留岩芯再加钻杆钻进(如 带岩芯钻进会破坏残留岩芯形态,影响编录准 确性)。(3)岩芯采取率是否正常,与完整地层不同,较破碎地层、岩溶含水层、第四系砂层等采取 率较低,应注意识别,编录时加以注意(砂层 可采用干钻或提钻前蹲钻具等方法提高采取率,应与机台施工人员共同协商,妥善处理施工质 量与抢进尺之矛盾。班 报 表 管 理 要 点(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(4)每回)每回次是次是否否记记录钻录钻头头磨损磨损,并在并在记记录录 孔深时进孔深时进行行较较正正(原原长长度度、用用后后长长度度),合合 金钻头钻金钻头钻进时进时基基本可本可以以忽略忽略,钢粒钢粒钻钻进时需进时需 要特别注要特别注意意该该问题问题 。班 报 表 管 理 要 点(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作一般钢粒一般钢粒钻钻头头长长度度在在60cm左左右右,可可 连续钻连续钻进进4-6个个台台班,班,其其磨损磨损值值如不如不 剔除,将剔除,将会影会影响响钻探钻探深深度准度准确确性,性,终孔后进终孔后进行全行全孔孔岩芯岩芯编编录时录时会会影响影响 地层分层地层分层深度深度,含水含水层层位置位置,导致导致 钻孔资料钻孔资料失失真真。班 报 表 管 理 要 点(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(三)钻探施工中的地质技术工作班 报 表 管 理 要 点(5)重)重点点:冲洗冲洗液液漏失漏失量量(消耗(消耗 量)、掉量)、掉钻记钻记录录非常非常重重要,要,尤尤其是其是 基岩孔钻基岩孔钻进时,可帮进时,可帮助助判断裂隙岩判断裂隙岩 溶发育情溶发育情况、溶洞直况、溶洞直径径,确定含水,确定含水 层顶底板层顶底板位置。位置。二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作岩岩 芯芯 编编 录录二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(三)钻探施工中的地质技术工作(1)岩芯编录程序a)抄录班报表的回次进尺,施工方法(钻探方法、扩孔孔 径、变径及其深度)及有关的 水文地质现象记载。b)校正回次位置及填写岩 芯标签。c)整理岩芯,检查上下顺序,校正岩芯长度。d)鉴定岩芯,确定分层位 置,填写分层标签,并分层取 代表性鉴定样及分析样品(注 明取样深度)。e)终孔后,在完成上述工 作的基础上,将岩芯按顺序装箱保存。岩芯编录工作(应每天每回次进 行,先按回次填写“钻孔地质编录 表(附照片)”,终孔后再进行全 孔编录。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作岩岩 芯芯 编编 录录(三)钻探施工中的地质技术工作(2)岩芯描述的顺序及内容a)基岩的描述内容大致为:定名、颜色、结构、矿物成分、岩芯破碎情况(岩芯形状)、岩 芯采取率、节理、裂隙,岩溶的 发育程度、充填情况和充填物、断层擦痕、断层泥及其充填物,风化程度、化石、层与层的相互 关系及层理性质等。b)松散层的描述内容大致为:定名、颜色、湿度、成分(粒度 成分及所占百分数)、磨圆度、分选性、结构、包裹体、结构层 的相互关系及层理特征、胶结程度及胶结类型、化石等。二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作岩岩 芯芯 编编 录录(三)钻探施工中的地质技术工作(3)含水层的判断 钻进中一般依据以下几点来判断含水岩层。a)岩芯破碎,裂隙发育,岩石矿物颗粒或裂隙面有水蚀、氧 化锈斑、溶蚀孔洞及次生矿物吸 附和沉淀现象的孔段。b)钻进中涌水或严重漏水及其水位突然升降的孔段。c)钻进中坍塌、掉块现象严 重,或钻具突然陷落、冲洗液大 量漏失的孔段。d)岩芯采取率低、进尺相对蜂蜂 窝窝 状状 溶溶 孔孔加快的孔段。二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(三)钻探施工中的地质技术工作蜂蜂 窝窝 状状溶溶 孔孔二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(三)钻探施工中的地质技术工作溶蚀面溶蚀面二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(三)钻探施工中的地质技术工作溶蚀面溶蚀面二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作编录结编录结 束后取束后取 岩样,岩样,填写卡填写卡 片,岩片,岩 芯箱封芯箱封 箱编箱编号号。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作成成 井井 过过 程程中中 成井依据成井依据应应把把 及验收规及验收规握握 范范的的 有有 关关 问问 题题松散层成井松散层成井 (第四系成第四系成 井井)基岩地基岩地 层成井层成井(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作成成 井井 过过 程程中中 成井依据成井依据应应把把 及验收规及验收规握握 范范的的 有有 关关 问问 题题(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作成井依据成井依据 及验收规及验收规 范范(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作成井依据成井依据 及验收规及验收规 范范(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作小径取芯填砾止水扩孔破壁下管换浆洗井抽水试验流程松散层成井松散层成井(第四系成第四系成井井)(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作松散层松散层成成井井(第四系第四系成成井井)A钻探取芯钻探取芯、扩、扩孔孔均均按钻按钻孔孔设计书设计书进行。进行。B测井(测测井(测井一般井一般在在取芯率低、砂取芯率低、砂 层判断不层判断不准准确或有咸淡水地区,以区分确或有咸淡水地区,以区分 咸淡水界咸淡水界面)。面)。C扩孔完成扩孔完成后进后进行行破破壁即壁即将将井孔壁井孔壁 上的上的泥泥浆层破坏浆层破坏掉掉,将冲洗液换将冲洗液换至至较稀,较稀,目的是增目的是增大出大出水水量,量,但但要防要防止止塌孔。塌孔。D选定管材选定管材,上部,上部止止水段为钢管或水段为钢管或 铸铁管或铸铁管或其其它材质管材,含水层段下入它材质管材,含水层段下入 过滤器(过滤器(滤水管)。滤水管)。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作松散层松散层成成井井(第四系第四系成成井井)现用过滤器现用过滤器 一般为桥式一般为桥式 过滤过滤器器 。过滤器长度过滤器长度 的确定,依的确定,依 据砂层厚度据砂层厚度 及供水水及供水水 文地质勘察文地质勘察 规范中规范中5.3 抽水试抽水试验过验过 滤器滤器类型选类型选 择择进进行行 。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作松散层成井松散层成井(第四系成第四系成井井)E管材选定管材选定后后,依据依据由下由下到到上上(即(即由孔由孔底底至至 孔口孔口)顺)顺序序排排定管定管材,材,可可用用 粉笔粉笔在管在管材材口口 编编号号1、2、3并做好并做好 下管下管记录记录,包包括序号括序号、长度、长度、类型类型等。等。孔底孔底留一留一底底部部 封闭封闭的长的长度度不不 少少于于2-4m的沉的沉 淀管淀管,管管材材排排 定后定后按按顺顺序序下下 管,管,注注意意焊焊结结 牢固牢固,垂垂直直。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作松散层成井松散层成井(第四系成第四系成井井)E管材选定管材选定后后,依据依据由下由下到到上上(即(即由孔由孔底底至至 孔口孔口)顺)顺序序排排定管定管材,材,可可用用 粉笔粉笔在管在管材材口口 编编号号1、2、3并做好并做好 下管下管记录记录,包包括序号括序号、长度、长度、类型类型等。等。孔底孔底留一留一底底部部 封闭封闭的长的长度度不不 少少于于2-4m的沉的沉 淀管淀管,管管材材排排 定后定后按按顺顺序序下下 管,管,注注意意焊焊结结 牢固牢固,垂垂直直。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作松散层成井松散层成井(第四系成第四系成井井)(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作松散层成井松散层成井(第四系成第四系成井井)下管视频1下管视频2(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作松散层成井松散层成井(第四系成第四系成井井)F下管完毕后,进下管完毕后,进 行填砾止水行填砾止水 砾料砾料规格即粒规格即粒径,径,根根据据含含水水砂砂层层粒粒径,径,参照参照供水水供水水文地文地 质勘察规质勘察规范范5.3.6 进行,将选定进行,将选定的砾的砾 料填入井管外料填入井管外侧,侧,砾砾料料层层厚厚度度规规范范 5.3.7中规定。粗砂中规定。粗砂 以上含水层,以上含水层,砾料砾料 厚度应厚度应为为75mm以以 上,中砂、细上,中砂、细砂和砂和 粉砂含水层,粉砂含水层,滤料滤料 厚度应厚度应为为100mm以以 上。上。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作松散层松散层成井成井(第四系第四系成成井井)填砾视频2填砾视频1(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作松散层松散层成井成井(第四系第四系成成井井)G止水止水 目的是隔目的是隔离封离封闭闭非开非开采采层段层段,一般一般为为近地近地表表部分部分,如如 有咸淡水有咸淡水时则时则封封堵堵咸咸水水层段层段,可根可根据据水文水文地地质条质条件件、水环境质水环境质量量确确定定,主主要要是是考考虑虑水水质质、水水量量、确确保保水水质质 安全,一安全,一般采般采用用粘土粘土止止水,水,将将粘土粘土加加工成工成直直径径30 40mm的粘土球,的粘土球,阴阴干干后后填填入入止止水水段段井井壁壁管管外外围围。注注意意:粘土粘土球必球必须须揉揉实实风风干,干,投投速不速不宜宜太快太快,防止中防止中 间搭桥堵间搭桥堵塞,塞,粒粒径径大大小小不同不同的的粘土粘土球球杂投杂投,以缩以缩小小球球 间孔隙,间孔隙,一般一般粘粘土球土球厚厚度(度(高高度)度)不不小小于于3m,其上其上 可用粘土可用粘土块填块填至至孔口孔口并并捣实捣实,以上以上程程序全序全部部完成完成后后,松散层成松散层成井井即即告告结结束束,可可转转入入洗洗井井及及抽抽水水试试验验阶阶段段。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作基岩地基岩地层成井层成井依据规依据规范同上,程序相对简单。一般为上部松范同上,程序相对简单。一般为上部松 散层段散层段下入井口管(注意,井口管一定要进入下入井口管(注意,井口管一定要进入 完整基完整基岩岩2 2m m以上以上,然后以水泥止水固然后以水泥止水固井井,防止,防止 上部松上部松散层内地下水及泥砂进入井内影响水质散层内地下水及泥砂进入井内影响水质 及参数及参数准确性。井壁管以下,可裸孔成井,如准确性。井壁管以下,可裸孔成井,如 遇裂隙遇裂隙岩溶特别发育地段造成塌孔、卡钻,导岩溶特别发育地段造成塌孔、卡钻,导 致钻进致钻进困难时,可在相应地段下入困难时,可在相应地段下入“飞管飞管”,然后缩然后缩小一级口径继续钻进(钻孔设计阶段一小一级口径继续钻进(钻孔设计阶段一 般预留般预留一级口径,应对此种情况)一级口径,应对此种情况)。“飞管飞管”可用实管,俗称可用实管,俗称“白管白管”,如为含水,如为含水 层段,层段,则则飞管应采用骨架式的滤水管(可不缠飞管应采用骨架式的滤水管(可不缠 丝)以丝)以保保证出水量,终孔后下钻探测孔底岩粉证出水量,终孔后下钻探测孔底岩粉 厚度,厚度,并并进行捞粉,尽可能将孔底岩粉捞净进行捞粉,尽可能将孔底岩粉捞净。(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(三)钻探施工中的地质技术工作常常 用用 洗洗 井井 方方 法法常用洗井 方法简介此处“洗井”系 在钻孔施工后经 试抽水量偏小,原因有多种,包 括成井质量、砂 层发育情况、基 岩地层裂隙岩溶 发育不理想,连 通性不好等,不 能满足需求时进 行。二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作孔身(井身)结构洗井方法第四系松散地层 1、焦磷酸钠(或其它磷酸盐)洗井;2、活塞洗井;(井壁管、过滤管)孔(井)3、液态二氧化碳洗井;4、空压机洗井、排渣基岩下管(井)1、活塞洗井;2、液态二氧化碳洗井;3、空压机震荡,大降深连续抽水洗井、排渣碳酸盐岩孔(井)1、盐酸洗井;2、液态二氧化碳压酸洗井;3、空压机洗井、排渣基岩裸眼孔(井)1、爆破扩裂洗井;2、液态二氧化碳洗井;3、空压机震荡,大降深连续抽水洗井、排渣基岩地层基岩地层洗井洗井二氧二氧化碳化碳(CO2)洗井)洗井盐酸盐酸(HCL)洗井洗井压风机压风机 洗井洗井(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作盐酸洗井盐酸洗井(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作压风机压风机盐酸洗井盐酸洗井(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作CO2洗井洗井(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作第四系洗井第四系洗井活塞活塞洗井洗井化学化学洗井洗井(焦(焦磷酸磷酸钠钠)压风机压风机 洗井洗井(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作(三)钻探施工中的地质技术工作二水文地质钻探中的地质技术工作水文地质钻探中的地质技术工作三水文水文地质地质 钻钻探探概述概述二一水水文文地地质质钻钻 探探中中的的地地质质 技术技术工作工作水水文地文地质质钻钻 探探资料资料整整理理四洗井和洗井和 抽水试抽水试验验 根根据据当当地地水水 文地质条件文地质条件,已已调调查查井井 出水量合理出水量合理选选择择,一一般般 以以深深井井潜潜水水 泵为主,下泵为主,下泵泵深深度度,根根 据调查周边据调查周边水水井井降降深深情情 况况及及泵泵扬扬程程 而定,宜深而定,宜深不不宜宜浅浅,以以 免吊泵、烧免吊泵、烧泵及重复工泵及重复工作量。作量。(一)抽水设备的选择三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验洗井阶段洗井阶段进行简单记录,水位、水量、降深等,为下步 正式抽水做好预判,确 保抽水试验顺利完成。洗井标准:水清砂净(供水管井技术规范中规定),含砂量(体积 比)1/20万,一般目测 确定。(一)抽水设备的选择三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验洗井结束后洗井结束后进行恢复水位观测,可概 略进行,恢复至洗井前或 稳定水位(洗井前后水位 一般不一致)。(一)抽水设备的选择三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验抽 水 试 验确定抽水试验类型相应要求常见问题及处理稳定时间根据根据1:5万万调调查查规范,供水规范,供水水水文地文地 质勘察规质勘察规范要求及抽范要求及抽水水井含水层结井含水层结 构、出水构、出水量综量综合合考虑考虑确确定定本规本规范范8.6.1.2中中明确了明确了非非稳定流和稳定流和稳稳 定流抽水定流抽水试验技术要试验技术要求求,均参照,均参照执行执行抽水前水抽水前水位(位(自自然水然水位位)抽水中水抽水中水位观测位观测 出水量出水量测量测量供供水水水水文文地地质质勘勘察察规规范范中中对对稳稳定定流流 及及非非稳稳定定流流抽抽水水试试验验延延续续时时间间均均有有 相相应应规规定定,可可参参照照执执行行(可可灵灵活活掌掌 握握,一一般般稳稳定定流流抽抽水水稳稳定定时时间间不不小小 于于8小时)小时)(二)抽水试验三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验(二)抽水试验8.6.1抽水试验抽水试验8.6.1.1 基本要基本要求求 应满足下列要求a)应按5.2规定的定额,进行带观测孔的非稳定流抽水试验,求取水文地质参数;无合适观测孔的水文地质钻孔或机井,可进行稳定流抽水试验;b)抽水试验孔宜采用完整井;c)可利用机(民)井或天然水点作观测点,如需布置专门的观测 孔时,应根据水文地质条件和需解决的具体问题确定位置;d)抽水试验应部署在能控制具有区域意义的不同含水层(组)的典型地段;e)工作区为多层含水层时,应对主要含水层布置分层抽水试验;f)地下水水质可能发生变化的地区,应在抽水试验过程中采取2组-3组水样。三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验8.6.1.2 非稳非稳定定流流抽抽水水试试验验要要求求 应满足下列要求 a)宜大流量、大降深;b)应布设不少于 1 个观测孔,观测孔距离主井不宜过远,且能避开抽水主 井三维流的影响;c)抽水孔涌水量应基本保持常量,波动值不超过正常流量的 3%,当涌水量 很小时,可适当放宽;d)应同时观测抽水主孔出水量、动水位和观测水位,宜在抽水开始后第 1、;2、3、4、6、8、10、12、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120min各观测一次,以后可每隔 30min 观测一次。e)抽水试验的延续时间应符合下列要求:1)关系曲线有拐点时,延续时间宜至拐点后的趋于水平线段2)关系曲线没有拐点时,延续时间宜根据试验目的确定,当有观测孔时,应采用最远观测孔的 s(或)关系曲线确定。注:在承压含水层中抽水时采用用关系曲线关系曲线,在潜水含水层中抽水时采(二)抽水试验8.6.1.3稳定稳定流流抽抽水水试试验验要求要求 应满足下列要求a)宜进行 3 次水位降深,最大水位降深值应根据水文地质条件、并考虑抽 水设备能力确定,其余 2 次降深值宜分别为最大降深值的 1/3 和 2/3;b)基岩含水层水位降深顺序宜按先大后小,松散含水层水位降深顺序宜按 先小后大逐次进行;c)抽水试验稳定延续时间:1)稳定时间内,主孔水位波动值应不超过 3cm5cm,观测孔水位波动 值应不超过 2cm3cm;2)主孔涌水量波动值应不超过平均流量的 3%。d)抽水试验稳定延续时间:1)卵石、圆砾和粗砂含水层为 8h;2)中砂、细砂和粉砂含水层为 16h;3)基岩含水层(带)为 24h。e)根据含水层的类型、补给条件、水质变化和试验目的等因素,稳定延续时间可适当调整,中、小降深的抽水稳定延续时间可为 8h24h。三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验f)抽水试验时,动水位和出水量观测的时间,宜在抽水开始后的第 5、10、15、20、25、30min 各观测一次,以后每隔 30min 观测一次。8.6.1.4抽水抽水试试验验其其他他技技术术要要求按照求按照 GB 50027 执执行。行。抽水前水位(抽水前水位(自自然然水水位位)据洗井据洗井前后水前后水位位,附附近近井井静静止水止水 位测定,位测定,如日如日变变化化较较大大(附附近有近有 开采井或开采井或正常正常运运行行的的水水源源地地)时)时 应掌握其应掌握其变化变化规规律律,在在计计算算时予时予 以考虑。以考虑。(二)抽水试验三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验测管测管抽抽水水中中水水位位观观测测:如如水水位位波波动动较较大大,尤尤其其 采采用用压压风风机机抽抽水水时时,尤尤 为为明明显显,可可考考虑虑下下一一套套 测管(一般以测管(一般以风风管管代替代替)由测管中观)由测管中观测测水水位,位,可反复可反复测测2-3次次,取取平平 均值作为动水均值作为动水位。位。同一试验中应同一试验中应采用采用 同一方法和工同一方法和工具具进进行观行观 测,抽水孔读测,抽水孔读数数一一般精般精 确到厘确到厘米米(观测孔观测孔读到读到 毫米毫米)。(二)抽水试验三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验测管测管抽抽水水中中水水位位观观测测:如如水水位位波波动动较较大大,尤尤其其 采采用用压压风风机机抽抽水水时时,尤尤 为为明明显显,可可考考虑虑下下一一套套 测管(一般以测管(一般以风风管管代替代替)由测管中观)由测管中观测测水水位,位,可反复可反复测测2-3次次,取取平平 均值作为动水均值作为动水位。位。同一试验中应同一试验中应采用采用 同一方法和工同一方法和工具具进进行观行观 测,抽水孔读测,抽水孔读数数一一般精般精 确到厘确到厘米米(观测孔观测孔读到读到 毫米毫米)。(二)抽水试验三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验出水量 测量:过 去多采用 堰箱,水 位读到毫 米,现多 采用水表、流量仪 等。(二)抽水试验三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验出水量 测量:过 去多采用 堰箱,水 位读到毫 米,现多 采用水表、流量仪 等。(二)抽水试验三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验出水量 测量:过 去多采用 堰箱,水 位读到毫 米,现多 采用水表、流量仪 等。(二)抽水试验三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验出水量 测量:过 去多采用 堰箱,水 位读到毫 米,现多 采用水表、流量仪 等。(二)抽水试验三三洗井和抽水试验洗井和抽水试验四水文水文地质地质 钻钻探探概述概述二一水水文文地地质质钻钻 探探中中的的地地质质 技术技术工作工作水文地质钻水文地质钻探资料整理探资料整理三洗井和洗井和 抽水抽水试验试验钻 孔 档 案四水文地质钻水文地质钻探探资料整理资料整理包包括括:钻钻孔孔设设计计书书,开开钻钻通通知知书书,班班 报报表表,钻钻孔孔下下管管记记 录录表表,钻钻孔孔堵堵漏漏、止水、封孔记止水、封孔记录录表表,孔深校正表孔深校正表,测测 斜记录表,斜记录表,工工程程竣竣 工验收单,工验收单,原原始始地地 质记录表,质记录表,抽抽水水试试 验记录表等。验记录表等。以上以上资料,班资料,班报报表表单单 独独装订,其余装订,其余资资料料按按 顺序装订保存。顺序装订保存。钻 孔 档 案四水文地质钻水文地质钻探探资料整理资料整理钻 孔 档 案四水文地质钻水文地质钻探探资料整理资料整理钻 孔 档 案四水文地质钻水文地质钻探探资料整理资料整理钻 孔 档 案四水文地质钻水文地质钻探探资料整理资料整理钻 孔 档 案四水文地质钻水文地质钻探探资料整理资料整理钻 孔 档 案四水文地质钻水文地质钻探探资料整理资料整理钻 孔 档 案四水文地质钻水文地质钻探探资料整理资料整理钻 孔 档 案四水文地质钻水文地质钻探探资料整理资料整理钻孔综合图表四水文地质钻水文地质钻探探资料整理资料整理四水水 文文 地地 质质 钻钻 探探 资资 料料 整整 理理钻孔综合图表四水水 文文 地地 质质 钻
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