GB50296-99 供水管井技术规范.pdf

中华人民共和国国家标准 供 水 管 井 技 术 规 范 发布实施 国家质量技术监督局 中华人民共和国建设部 联合发布 中华人民共和国国家标准 供 水 管 井 技 术 规 范 主编部门中华人民共和国原冶金工业部 批准部门中 华 人 民 共 和 国 建 设 部 施行日期年月日 北京 关于发布国家标准供水管井 技术规范的通知 建标号 根据国家计委一九九一年工程建设标准规范制订修订计 划计综合号文附件一的要求由原冶金工业部 会同有关部门共同修订的供水管井技术规范经有关部门会 审批准为强制性国家标准编号为自年 月日起施行原国家标准供水管井工程施工及验收规范 同时废止 本规范由国家冶金工业局负责管理冶金工业部武汉勘察研 究院负责具体解释工作建设部标准定额研究所组织中国计划出 版社出版发行 中华人民共和国建设部 一九九九年四月十三日 前言 本规范是根据国家计委计综合号文的要求由 原冶金工业部主编具体由冶金工业部武汉勘察研究院会同中国 市政工程西南设计研究院中国煤田地质总局冶金工业部勘察 研究总院中国有色金属工业总公司昆明勘察院和合肥工业大学 等单位组成修订组对原供水管井工程施工及验收规范 进行修订而成由于规范增加了管井设计的内容故更 名为供水管井技术规范经建设部年月日以建标 号文批准并会同国家质量技术监督局联合发布 在修订过程中修订组进行了大量的调查研究针对原规范 在执行中发现的问题及生产中提出的新的要求认真总结了我国 供水管井设计和施工的实践经验并广泛征求了全国有关单位和 专家的意见最后由原冶金工业部会同有关部门审查定稿 本次修订的主要内容有关于术语与符号的规定增加了管 井设计的要求关于管井施工的技术要求等 在执行本规范过程中希望各单位结合工程实践和科学研 究认真总结经验注意积累资料如发现需要修改和补充之 处请将意见和有关资料寄交武汉市冶金大道号冶金部武汉 勘察研究院供水管井技术规范国家标准管理组邮政编码 传真以供今后修订时参考 本规范主编单位参编单位和主要起草人 主 编 单 位冶金工业部武汉勘察研究院 参 编 单 位中国市政工程西南设计研究院 中国煤田地质总局 冶金工业部勘察研究总院 中国有色金属工业总公司昆明勘察院 合肥工业大学 主要起草人胡琏张锡范叶贵钧李天成蒋本昌 邱掌珠 目次 总则 术语与符号 术语 符号 设计要求 一般规定 管井布置 井身结构设计 过滤器设计 出水量设计复核 施工要求 一般规定 钻进护壁与冲洗介质 岩性鉴别 井管安装 填砾与管外封闭 洗井与出水量的确定 水样采集与送检 工程验收 本规范用词说明 总则 为统一供水管井工程的设计和施工的技术要求特制定 本规范 本规范适用于生活用水和工业生产用水管井工程的设计 施工及验收 供水管井的设计与施工应在取得现行国家标准供水 水文地质勘察规范规定的勘探阶段的水文地质资料后 进行当资料不能满足管井的设计或施工时应补做相当于勘探 阶段的水文地质勘察工作或按勘探开采井进行勘探开采井应 同时遵守现行国家标准供水水文地质勘察规范和本 规范的规定 供水管井所使用的材料应采用具有出厂合格证的产品 当无出厂合格证时应经检查试验证明合格后方可使用生活 用供水管井及其有关材料应采用无污染和无毒性材料 供水管井必须经正式验收后方可投入使用 供水管井工程的设计施工及验收除应符合本规范外 尚应符合国家现行有关强制性标准规范的规定 术语与符号 术语 勘探开采井 能满足供水勘察获得水文地质资料需要的供水管井 钻进工艺 管井施工中形成井身过程的总称 探井 探查井深与井径的工序 成井工艺 探井换浆安装井管填砾封闭以及洗井抽水试验 采集水样等工序的总称 井身结构 井径井段和井深的总称 井径 井身横断面的直径 开口井径 井身上端横断面的直径 终止井径 井身底端横断面的直径 安泵段井径 安装抽水设备井段的直径 开采段井径 采取地下水井段的直径 井壁管 支撑和封闭井壁的无孔管 井管 井壁管过滤管和沉淀管的总称 沉淀管 底部用以沉积井内砂粒和沉淀物的无孔管 冲洗介质 钻井时用于携带岩屑清洗井底冷却润滑钻具和保护井 壁的物质 过滤器 位于开采段起滤水挡砂和护壁作用的装置 骨架过滤器 具有一层进水面的过滤器 过滤管 缠丝过滤器和填砾过滤器的骨架管单独使用时亦称过滤 器 滤料 充填于过滤管与井壁环状间隙中有一定规格要求的圆粒 填砾过滤器 过滤管外周围充填某种规格滤料的过滤器 缠丝过滤器 缠绕某种规格线材具有一定孔隙率的过滤器 过滤管进水面层有效孔隙率 过滤管安装在开采井段实际能够达到的孔隙率 井斜 井深实际轴线偏离垂直线的水平位移 封闭 在井管外围用不同材料阻止水体渗入的工艺 允许井壁进水流速 地下水从含水层进入井内的最大允许进水速度 允许过滤管进水流速 地下水进入过滤管的最大允许进水速度 符号 过滤管外径 开采段井径 含水层渗透系数 过滤器长度或填砾段长度 过滤管进水面层有效孔隙率 设计出水量 过滤管的进水能力 允许过滤管进水流速 允许井壁进水流速 设 计 要 求 一 般 规 定 设计管井时应明确下列主要内容 水的用途需水量或井数及水质要求 拟建井区的范围 给水设计意图和建设进度 用户的其他要求等 管井设计前应搜集建井地区的有关资料并应进行现 场踏勘 管井设计应根据需水量水质要求和建井地区的地质及 水文地质条件进行并宜符合下列要求 靠近主要用水地区 井群布置合理平均井间干扰系数宜为 井位与建构筑物应保持足够的安全距离 井群设计时应留有备用管井备用管井的数量宜按设 计水量的设置并不得少于一口 井群设计时应根据建井地区的水文地质条件和需水量 水质要求布置长期观测网对地下水开采动态进行监测地下 水长期观测网的布置和长期观测孔的设计应符合现行国家标准 供水水文地质勘察规范的规定 管井结构设计宜包括下列内容 井身结构 井管配置及管材的选用 填砾位置及滤料规格 封闭位置及材料 井的附属设施 井径设计应包括下列内容 开口井径 井段数量及变径 安泵段井径 开采段井径 终止井径 对已有不符合设计要求或不适用的管井应提出回填或 处理方案 管 井 布 置 冲洪积平原地区井群宜垂直地下水流方向等距离或 梅花状布置当有古河床时宜沿古河床布置 大型冲洪积扇地区当地下水开采量接近天然补给量 时井群宜垂直地下水流方向呈横排或扇形布置当地下水开采 量小于天然补给量时井群宜呈圆弧形布置当开采储存量用作 调节时井群宜近似方格网布置 傍河地区井群宜平行河流单排或双排布置 大厚度含水层或多层含水层且地下水补给充足地区 可分段或分层布置取水井组 间歇河谷地区井群宜在含水层厚度较大的地段布置 碎屑岩类地区井群应根据蓄水构造及地貌条件布置 并宜符合下列要求 侵入体接触带富水段可沿此带附近布置 断裂破碎带或背斜轴部富水段可按线状布置 均质含水层可按方格网梅花状或圆弧形布置 碳酸盐岩类地区井群应根据蓄水构造及地貌条件布置 并宜符合下列要求 向斜构造盆地富水段宜沿向斜轴布置 倾伏背斜轴部富水段宜沿背斜轴布置 单斜构造深部富水段宜垂直地下水流方向在径流或排 泄区布置 断裂破碎带富水段宜沿带布置 当岩溶河谷是岩溶含水层的排泄基准面时宜在岸边布 置 碳酸盐岩类与非碳酸盐岩类接触富水时宜在碳酸盐岩 一侧布置 岩浆岩类地区井群应根据其分布与裂隙发育程度布置 并宜符合下列要求 风化裂隙宜按地形在富水地段布置 构造裂隙宜按构造部位在富水地段布置 井身结构设计 井身结构应根据地层情况地下水埋深及钻进工艺设计 并宜按下列步骤进行 按成井要求确定开采段和安泵段井径 按地层钻进方法确定井段的变径和相应长度 按井段变径需要确定井的开口井径 开采段井径应根据管井设计出水量允许井壁进水流 速含水层埋深开采段长度过滤器类型及钻进工艺等因素综 合确定 安泵段井管内径应根据设计出水量及测量动水位仪器 的需要确定并宜比选用的抽水设备标定的最小井管内径大 松散层地区非填砾过滤器管井的开采段井径应比设计 过滤器外径大 管井深度设计应根据拟开采含水层组段的埋深 厚度水质富水性及其出水能力等因素综合确定 沉淀管长度应根据含水层岩性和井深确定宜为 基岩地区管井井身结构设计应符合下列规定 当上部有覆盖层或不稳定岩层时应设置井壁管下部 开采段岩层破碎时应设置过滤器 当同时在覆盖层取水时覆盖层段的管井设计应按松散 层管井的要求进行 安泵段部位应设置井管 井段长度数量及其变径位置应根据岩层情况成井 工艺和钻进方法确定 基岩地区不下过滤器管井的开采段井径应根据含水层 的富水性和设计出水量确定并不得小于 松散层地区管井封闭位置的设计宜符合下列规定 井口外围应封闭 水质不良含水层或非开采含水层井管外围应封闭 基岩地区管井封闭位置的设计宜符合下列规定 覆盖层不取水时井管外围应封闭 覆盖层取水时应按本规范第条的规定执行覆 盖层井管底部与稳定岩层间宜封闭 非开采含水层井管变径间的重叠部位应封闭 水质不良含水层或上部已污染含水层与开采含水层 间应封闭 管井的设计应有测量水位的孔眼并应防止杂物的进 入 管井的管材应根据水的用途地下水水质井深管 材强度无污染和经济合理等因素综合确定 过滤器设计 过滤器类型应根据含水层的性质按表采用 表管井过滤器类型选择 含水层性质过滤器类型 基岩 岩 层 稳 定不安装过滤器 岩层不稳定骨架或缠丝过滤器 裂隙溶洞有充填缠丝过滤器填砾过滤器 裂隙溶洞无充填骨架或缠丝过滤器不安装过滤器 碎石土类 填砾过滤器缠丝过滤器 骨架或缠丝过滤器 砂土类 粗砂中砂填砾过滤器缠丝过滤器 细砂粉砂双层填砾过滤器填砾过滤器 过滤器制作材料的选择应根据地下水水质受力条件 和经济合理等因素确定 当地下水具有腐蚀性或容易结垢时过滤器管的设 计应符合下列要求 应采用耐腐蚀材料制作当采用抗腐蚀性差的材料时 应作防腐蚀处理 含水层颗粒组成较粗时宜采用骨架过滤器 缠丝过滤器的缠丝材料宜采用不锈钢丝铜丝或增强 型聚乙烯滤水丝等 在均质含水层中设计过滤器时其长度应符合下列规定 含水层厚度小于时宜取含水层厚度或设计动水位 以下含水层厚度 含水层厚度大于时宜根据含水层的富水性和设计 出水量确定 非均质含水层中的过滤器应安置在主要含水层部位 其长度应符合下列规定 层状非均质含水层过滤器累计长度宜为 裂隙溶洞含水层过滤器累计长度宜为 设计过滤管直径时应根据设计出水量过滤管长度 过滤管面层孔隙率和允许过滤管进水流速确定 缠丝过滤器的设计应符合下列规定 骨架管的穿孔形状尺寸及排列方式应按管材强度和 加工工艺确定孔隙率宜为 骨架管上应有纵向垫筋垫筋高度宜为垫筋其 间距宜保证缠丝距管壁垫筋两端应设挡箍 缠丝材料应采用无毒耐腐抗拉强度大和膨胀系数小 的线材缠丝断面形状宜为梯形或三角形 缠丝不得松动缠丝间距允许偏差为设计丝距的 缠丝过滤器的孔隙尺寸应根据含水层的颗粒组成和均 匀性确定并宜符合下列规定 碎石土类含水层宜采用 砂土类含水层宜采用 注为碎石土类含水层筛分样颗粒组成中过筛重量累计为时 的最大颗粒直径 为砂土类含水层筛分颗粒组成中过筛重量累计为时的最 大颗粒直径 缠丝过滤器缠丝面孔隙率的设计宜按下式计算确定 式中缠丝面孔隙率 垫筋宽度或直径 垫筋中心距离 缠丝直径或宽度 缠丝中心距离 填砾过滤器的滤料规格可按下列规定确定 砂土类含水层 碎石土类含水层当时 碎石土类含水层当时可不填砾或充填 的填料 滤料的不均匀系数应小于 注砂土类中的粗砂含水层当颗粒不均匀系数大于时应除去筛分 样中部分粗颗粒后重新筛分直至不均匀系数小于时取其 代入式确定滤料规格 为滤料筛分样颗粒组成中过筛重量累计为时的最大颗粒 直径 填砾过滤器骨架管缝隙尺寸宜采用 注为滤料筛分样颗粒组成中过筛重量累计为时的最大颗粒直 径 填砾过滤器滤料的厚度和高度宜符合下列规定 滤料厚度应按含水层的岩性确定宜为 滤料高度应超过过滤管的上端 非均质含水层或多层含水层中设计滤料规格时宜符合 下列规定 分层填砾时应分层设计过滤器骨架管缠丝孔隙尺寸和 滤料规格滤料的充填高度应超过细颗粒含水层的顶板和底板 无需分层填砾时应全部按细颗粒含水层要求进行 双层填砾过滤器其滤料规格应符合下列规定 外层滤料宜按本规范第条执行 内层滤料宜为外层规格的倍 滤料厚度外层宜为内层宜为 内层滤料网笼宜设保护装置 出水量设计复核 管井井群设计的总出水量应小于开采地区地下水允许 开采量 管井设计出水量应小于过滤管的进水能力过滤管的 进水能力应按下式计算确定 式中过滤管的进水能力 过滤管进水面层有效孔隙率宜按过滤管面层孔 隙率的计算 允许过滤管进水流速不得大于 过滤管外径 过滤管有效进水长度宜按过滤管长度的 计算 松散层管井的设计出水量除应符合本规范第条 的规定外应以下式进行允许井壁进水流速复核 式中设计出水量 开采段井径 过滤器长度 允许井壁进水流速 允许井壁进水流速宜按下式计算 式中含水层的渗透系数 当地下水具有腐蚀性和容易结垢时对本规范第 条中的允许过滤管进水流速应按减少后确定 施 工 要 求 一 般 规 定 施工前应进行现场踏勘了解施工条件地下水开采 情况等 现场踏勘后应编制管井施工组织设计施工组织设计 宜包括下列内容 工程任务及要求 施工技术措施 主要设备人员材料费用和施工进度 钻进护壁与冲洗介质 管井施工采用的钻进设备和工艺应根据地层岩性水 文地质条件和井身结构等因素选择 松散层钻进过程中当遇漂石块石等钻进困难时可 进行井内爆破爆破前应进行爆破设计并应保证地面建筑物安 全 井身应圆正垂直并应符合下列规定 井身直径不得小于设计井径 小于或等于的井段其顶角的偏斜不得超过大 于的井段每百米顶角偏斜的递增速度不得超过井 段的顶角和方位角不得有突变 设置的护口管应保证在管井施工过程中不松动井口 不坍塌 钻进的护壁方法应根据地层岩性钻进方法及施工用水 情况确定 冲洗介质应根据地层岩性钻进方法和施工条件选择清 水泥浆空气或泡沫等并应符合下列要求 保证井壁的稳定 减少对含水层渗透性和水质的影响 提高钻进效率等 冲洗介质的各项性能指标应符合有关规定的要求钻 进过程中应定时测量各项性能指标 岩 性 鉴 别 管井地层岩性的划分应根据水文物探测井资料及钻进 岩屑综合分析确定当没有水文物探测井资料时应按下列规定 采取土样和岩样 松散层地区含水层宜取土样一个 基岩地区应根据采取的岩芯或反出的岩粉确定 松散层土名称的确定应符合表的规定 表松散层土的名称 类别名称说明 碎 石 土 类 漂石圆形及亚圆形为主粒径大于的颗粒超过全重的 块石棱角形为主粒径大于的颗粒超过全重的 卵石圆形及亚圆形为主粒径大于的颗粒超过全重的 碎石棱角形为主粒径大于的颗粒超过全重的 圆砾圆形及亚圆形为主粒径大于的颗粒超过全重的 角砾棱角形为主粒径大于的颗粒超过全重的 砂 土 类 砾砂粒径大于的颗粒占全重的 粗砂粒径大于的颗粒超过全重的 中砂粒径大于的颗粒超过全重的 细砂粒径大于的颗粒超过全重的 粉砂粒径大于的颗粒不超过全重的 粘性 土类 粉土塑性指数 粉质粘土 塑性指数 粘土塑性指数 注定名时应根据粒径分组由大到小以最先符合者确定 勘探开采井的土样岩样的采取应按现行国家标准 供水水文地质勘察规范有关规定执行 管井施工时采取的土样岩样应妥善保存 井 管 安 装 井管安装前应做好下列准备工作 根据井管结构设计进行配管 检查井管质量并应符合要求 下管前应进行探井 泥浆护壁的井应适当稀释泥浆并清除井底的稠泥浆 下管方法应根据管材强度下置深度和起重设备能力 等因素选定并宜符合下列要求 提吊下管法宜用于井管自重或浮重小于井管允许 抗拉力和起重的安全负荷 托盘或浮板下管法宜用于井管自重或浮重超 过井管允许抗拉力和起重的安全负荷 多级下管法宜用于结构复杂和下置深度过大的井管 下置井管时井管必须直立于井口中心上端口应保持 水平井管的偏斜度应符合本规范第条的要求过滤器 安装深度的允许偏差宜为 沉淀管应封底当松散层下部已钻进而不使用时井管 应坐落牢固防止下沉基岩管井的井管应坐落在稳定岩层的变 径井台上 采用填砾过滤器的管井应设置找中器 填砾与管外封闭 下置填砾过滤器的管井井管安装后应及时进行填砾 填砾前应做好下列准备工作 井内泥浆应稀释高压含水层除外 按设计要求准备滤料其数量宜按下式计算确定 式中滤料数量 填砾段井径 过滤管外径 填砾段长度 超径系数一般为 滤料的质量宜符合下列要求 滤料应取样筛分不符合规格的数量不得超过设计数 量的 颗粒的磨圆度较好严禁使用棱角碎石 不应含土和杂物 滤料宜用硅质砾石 填砾方法应根据井壁稳定性冲洗介质类型和管井结构 等因素确定 填砾时滤料应沿井管四周均匀连续填入随填随测当发 现填入数量及深度与计算有较大出入时应及时找出原因并排除 采用双层填砾过滤器的管井按设计规格应先进行内层 滤料的填入外层滤料的填砾方法与单层填砾过滤器相同 井管外围用粘土封闭时应选用优质粘土做成球块状 大小宜为并应在半干硬塑或可塑状态下缓慢填入 井管外围用水泥封闭时水泥的性能指标及封闭方法应 根据地层岩性地下水水质管井结构和钻进方法等因素确定 井口管外围应封闭 井管封闭后应检查效果当未达到要求时应重新进 行封闭 洗井与出水量的确定 洗井必须及时进行 洗井方法应根据含水层特性管井结构及管井强度等因 素选用并宜采用两种或两种以上洗井方法联合进行 松散层的管井在井管强度允许时宜采用活塞与压缩空 气联合洗井 泥浆护壁的管井当井壁泥皮不易排除时宜采用化学 洗井与其他洗井方法联合进行 碳酸盐岩类地区的管井宜采用液态二氧化碳配合六偏磷 酸钠或盐酸联合洗井 碎屑岩岩浆岩地区的管井宜采用活塞空气压缩机或 液态二氧化碳等方法联合洗井 洗井效果的检查宜符合下列规定 出水量应接近设计要求或连续两次单位出水量之差小于 水的含砂量应符合本规范第条的要求 洗井结束后应捞取井内沉淀物并进行抽水试验 抽水试验的下降次数宜为一次出水量不宜小于管井的 设计出水量 抽水试验的水位和出水量应连续进行观测稳定延续时 间为管井出水量和动水位应按稳定值确定 抽水试验结束前应进行抽出的水的含砂量测定管井 出水的含砂量应小于体积比 水样采集与送检 抽水试验结束前应根据水的用途或设计要求采集水样 进行检验 采集水样的容器应符合下列要求 容器应选用硬质玻璃瓶或聚乙烯瓶 容器必须洗净采样时应用采样水冲洗三次 水样应在抽水设备的出水管口处采集采集数量宜为 特殊项目的水样的采集数量应符合有关规定 卫生细菌检验用的水样容器必须进行灭菌处理并应 保证水样在采集运送保存过程中不受污染 水样采集后应贴上标签置于阴凉处并及时送交检验 需要加入保存剂的水样应符合有关规定 工 程 验 收 供水管井工程应按本规范进行验收 管井的验收应在现场进行并应符合下列质量标准 出水量应基本符合设计出水量 井水的含砂量应符合本规范第条的要求 井斜应符合本规范第条的规定 井内沉淀物的高度应小于井深的 管井验收结束后应填写管井验收单 供水管井工程报告书应包括下列内容 文字说明 图件和资料包括管井平面位置图和示意图管井综合 柱状图土样或岩样资料抽水试验资料和水质检验资料等 附录包括管井验收单等 本规范用词说明 为便于在执行本规范条文时区别对待对于要求严格程 度不同的用词说明如下 表示很严格非这样做不可的用词 正面词采用必须反面词采用严禁 表示严格在正常情况下均应这样做的用词 正面词采用应反面词采用不应或不得 表示允许稍有选择在条件许可时首先应这样做的用词 正面词采用宜反面词采用不宜 表示有选择在一定条件下可以这样做的用词采用可 规范中指定应按其他有关标准规范执行时写法为 应符合的规定或应按执行