第四節(jié) 水源井工程的施工方法

1、第四節(jié) 水源井工程的施工方法4.1 井位的確定根據(jù)機電井設計選擇合適的井位。根據(jù)實際情況確定井位，并用GPS 定位。4.2 機電井的施工一般順序施工前的準備，包括選擇鉆井機、研究地層的可鉆性、鉆機安裝和施工備料，采用的鉆進方法和護壁措施；然后是鉆機試鉆，正式開鉆以后需要的地層采樣和編錄工作；疏孔、換漿和試孔工作；下井管，選擇合適的下管方法非常重要；填礫和管外封閉；洗井和試驗出水；取樣化驗。4.3、鉆井施工（1）、常用的鉆進方法地層為黏土類、沙、沙礫石，地下水靜水位在3 米以下，無大塊碎石、卵石的情況，選用鉆機為回轉(zhuǎn)式反循環(huán)，鉆進方法為反循環(huán)鉆進。地層為巖基，36 級基巖時，選用回轉(zhuǎn)式正循環(huán)鉆機

2、，鉆進方法為硬質(zhì)合金鉆進或牙輪鉆頭鉆進；當基巖在69 級時，鉆進方法為鋼粒鉆進。巖層漏水嚴重的情況，選用鉆機為氣舉型潛孔錘，鉆進方法為用壓縮空氣排巖屑鉆進。本標段地層為黏土類、沙、沙礫石，地下水靜水位在3 米以下，無大塊碎石、卵石的情況，選用鉆機為回轉(zhuǎn)式反循環(huán)，鉆進方法為反循環(huán)鉆進。（2）護壁措施鉆進中常用的護壁措施有泥漿、水壓、套管三種，一般在黏土或穩(wěn)定地層，采用清水鉆進，用水壓護壁，此時需要超過靜水位3 米以上的水頭壓力；在松散、破碎易坍地層用泥漿護壁，在嚴重漏失地層或缺水地區(qū)，采用壓縮空氣護壁 ，基巖頂部的松散覆蓋層或破碎巖層一般用套管護壁。（3）泥漿指標測定與測定方法泥漿除主要用來固壁

3、外，還有冷卻鉆頭、攜砂、潤滑鉆具等作用。因此 ，在鉆也避要根據(jù)地層變化掌握和合理使用泥漿，泥漿的主要指標和測定方法。泥漿的比重測泥漿單位體積重量 ，以克/厘米3 表示。測定工具采用玻璃外比重計和1000 毫升水量筒。將泥漿注入量筒內(nèi)，在將玻璃比重計放入量筒內(nèi)，比重計與泥漿液面的相交的刻度值即為比重值，合適指標數(shù)值為1.11.2，高壓含水層與易坍塌地層酌量加大。泥漿的粘度阻礙泥漿流動的特性，以秒表示。測定工具需要粘度計、三角燒瓶及秒表。測定方法是先用手指堵住粘度計管口，將1,000 毫升泥漿倒入粘度計，然后移開手指，同時開動秒表，當漏入三角燒瓶的泥漿體積達到500 毫升時停住秒表，其讀數(shù)為粘度值

4、 。相應指標數(shù)值礫石、粗砂、中砂層為1822 秒，細粉砂為1618 秒。含砂量測量工具采用小肚量杯及秒表。將1,000 毫升泥漿和900 毫升清水倒入小肚量杯，搖動使之混合均勻，靜置三分鐘后，量杯下端的沉積物的體積即為含砂量。沖擊鉆進時，孔內(nèi)泥漿含沙量不大于8%，回轉(zhuǎn)鉆進時，入孔泥漿含沙量不大于12%。膠體率表示泥漿懸浮性程度。當泥漿靜止24 小時后，泥漿體積和原體積的比值。測定工具采用1,000 毫升量筒，在量筒內(nèi)倒入1,000 毫升攪拌均勻的泥漿，上蓋玻璃蓋，靜置24 小時，泥漿沉淀后的體積與原體積之比。沖擊鉆進時指標不低于70，回轉(zhuǎn)鉆進時不低于80。（4）地層采樣與編錄地層的采樣松散層鉆

5、進時，一般只采鑒別樣，所采巖土樣，應盡量符合原地層的顆粒組成，鑒別樣每層至少取一個，含水層23 米采一個，非含水層35 米采一個，變層處加采一個。巖土樣重量(干重)不得少于:砂1 公斤,礫3 公斤,卵(碎)石5 公斤.基巖巖芯采取率,完整基巖為70%以上,構(gòu)造破碎帶和風化帶30%以上。地層編錄。土樣和巖樣（芯）必須按地層順序存放積，及時編錄和描述。土樣和巖樣（芯）要保存到工程驗收。按照土的分類和定名標準表確定。108.定名時，應根據(jù)顆粒分組由大到小，以最先符合者確定。.野外臨時定名，可采用一般常用的經(jīng)驗方法。土的野外鑒定方法用手搓土條，用刀切，干燥后堅硬程度等等。（5）疏孔、換漿和試孔方法松散

6、層中的井孔，終孔后應與設計井孔規(guī)格相適應的疏孔器疏孔，達到上下暢通。泥漿護壁的井孔，除高壓自流水層外，應該破除附著在開采層孔壁上的泥皮，孔底沉淀物排凈后，再逐漸調(diào)稀泥漿濃度。一般要求達到出孔泥漿與入孔泥漿性能接近一致。下井管前，應校正孔徑、孔深和側(cè)斜。井的直徑不得小于設計孔徑2 厘米；孔深小于100 米，其偏差不得超過設計孔深的正負20 厘米；孔深等于或大于100 米時，其偏差不超過設計孔深的正負2%。破壁的目的是破除鉆進時形成泥皮，擴孔破壁用直徑比原鉆頭大2030 毫米的螺旋階梯鉆頭擴孔破壁的鋼絲刷破壁在疏孔器上焊上鋼絲，與含水層處上下提拉；換漿與破壁同時進行，將泥漿孔中的稠泥漿換稀，注意先

7、稀后濃；疏孔為保證下管安全，采用疏孔器進行，疏孔器上焊34 個導正圈 ，其直徑比孔徑小2030 毫米，圈的直徑為2 米。疏孔器總長不小于8 米。（6）井管的安裝井管的下入方法，根據(jù)井深、管材的類型、強度、重量及起吊設備條件等進行選擇。井管采用D273mm 焊鋼管，分實管和濾水管兩種，濾水管外包繞濾水網(wǎng)。井管安裝前按照實際地層資料校正井管設計，然后進行井管的組合、排列、測量長度，并按井管排列順序編號。下管方法有懸吊下管方法、托盤下管方法、多級下管法，井管的一次下管長度，規(guī)范有要求，鋼制井壁和及過濾器允許一次吊裝長度250500 米，塑料井壁管及過濾器為小于或等于150 米。井管的連接必須做到對正

8、接直、封閉嚴密，接頭處的強度應滿足下管安全和成井質(zhì)量的要求。取過濾器安裝位置的上下偏差不得超過300 毫米。采用填料過濾器的管井，井管應位于井孔中心，下井管時安裝井管扶正器，其外徑比井孔直徑小3050 毫米，根據(jù)井深和井管類型確定扶正器的數(shù)量，一般間隔320 米安裝一組，每井至少安裝兩組。井的底部一般應坐落在堅實的基礎上，若下部孔段廢棄不用時，必須用卵石或碎石填實。（7）填礫濾料必須按標準要求嚴格篩選，不合格顆粒含量不得超過15%，濾料除按設計備妥外，還要準備一定數(shù)量的余量。填礫一般采用循環(huán)水填礫或靜水填礫。方法有邊沖邊填法、先沖后填法、整體以下入法。1）邊沖邊填法，投礫時，在管內(nèi)下入鉆桿,井

9、內(nèi)稍加密封，沖澆投礫，視管內(nèi)含水層的穩(wěn)固性采取大泵量或小泵量沖洗。在用泥漿沖洗液的鉆孔可防止稠泥漿沉淀填礫達不到預定孔段。2)先沖后填法，填礫前徹底換漿，然后停泵投礫，可觀察井口反水頭形態(tài)，判斷是否堵塞。適用于較穩(wěn)固的地層，填礫較密實。3)整體下入法，多采用籠狀或框狀過濾器，礫料隨過濾器一起下入井內(nèi)。（8）封井止水方法封井止水的目的是為了隔離鉆孔所貫穿的透水層或漏水帶，封閉有害和不同的含水層。根據(jù)實際情況可以采用不同的止水方法和材料，一般機電井井口段用黏土封閉。粘土，適用于松散層和裂隙，水壓和水流不太大，隔水層在五米以上。選取用優(yōu)質(zhì)黏土搓成直徑為35 厘米的粘土球。陰干后投入管外的環(huán)狀間隙中，

10、投放速度不宜過快，以免中途堵塞。同時注意保護井孔，以免粘泥填塞含 水層。水泥，與粘土適用條件相同，還可用于巖層破碎帶地段止水。施工方法與黏土相似，為加速水泥凝固，常加入適量的氯化鈣和食鹽，做成水泥球。不良含水層一般用黏土球封閉，要求較高時用水泥砂漿封閉，粘土球應用優(yōu)質(zhì)黏土制成，直徑為2530 毫米，以半干為宜，投入前應取井孔內(nèi)的泥漿做浸泡實驗。管外封閉位置，上下偏差不得超過300 毫米。壓力灌漿治水，須對含水層進行長期封閉的井孔，用一定的壓力使水泥砂漿或水泥漿（1：11：2）滲入所需封閉的含水層段，把含水層全部封閉。（9）洗井和抽水試驗洗井。填礫結(jié)束后，應進行洗井，按井的結(jié)構(gòu)、管材、鉆井工藝及

11、含水層特征選擇洗井方法和機具。根據(jù)工程需要采取交錯式聯(lián)合洗井，洗井的質(zhì)量要求是洗井時抽水應達到設計降深，洗井完畢后，井水含砂量應符合要求。洗井完畢后，井底的沉淀物厚度應小于井深的5/1000。、活塞洗井，中、細、粉砂層中，采用填礫或包網(wǎng)過濾器，活塞的外徑一般比井管內(nèi)徑小812 毫米，井深在100 米以內(nèi)時，包括附屬工作需要三到四的臺班，純拉活塞時間為15 小時。粗砂、礫石、卵石層中，井深100 米以內(nèi)純拉時間2025 小時。使用前應放入水中浸泡24 小時，防止遇水膨脹卡住。應先從第一含水層開始，每抽清一層，再轉(zhuǎn)入下一層。提升速度控制在0.6 秒到1.2 秒之間。、噴嘴反沖洗井，將空氣管和噴嘴下

12、井內(nèi)，送風后用提升機具使空氣管和噴嘴在過濾器中勻速移動，每米洗35 分鐘，反沖洗完畢后，再安裝同習式水管和風管，進行洗井，洗清為止。、封閉反沖洗，將進口封閉，用同心式安裝水管和風管，并將水管下至所洗含水層，110在水管外側(cè)再下入一風管，輪流在二根風管中時而送風，時而停風，送送停停，使水位震蕩，沖擊井壁達到洗井的目的。、水泵和空壓機聯(lián)合洗井，將鉆桿下到沉淀物以上，開泵送水，把泥漿和沉淀物沖置一定高度，在用空壓機送風，將其排出管外。鉆桿應隨沉淀物的減少而逐漸下放，直到?jīng)_凈。、高壓水泵或泥漿泵洗井，用鉆桿將沖孔器下至含水層，然后用水泵（泥漿泵）將清水送入沖孔器，自下而上分段沖洗，沖洗器外徑越接近井管內(nèi)徑效果越好。、試驗抽水。試驗抽水一般做一次大降深抽水，水位穩(wěn)定延續(xù)時間，松散層不少于8小時，基巖和貧水區(qū)以及水文地質(zhì)條件不清地區(qū)應適當延長水位穩(wěn)定時間，做三次降深抽水。、試驗抽水終止前應采取水樣，進行水質(zhì)分析。、試驗抽水應達到設計出水量，限于設備不能滿足條件，亦不應低于設計出水量的75%。、進行抽水試驗，水泵出水后30 分鐘采取水樣，用容積法測定含沙量：中、細砂含水層不得超過1/20000，粗砂、礫石、卵石含水層不得超過1/50000。水源工程主要包括：新打機井12 眼，根據(jù)當?shù)厍闆r，井深100m 左右。根據(jù)當?shù)噩F(xiàn)有機井