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饮水安全工程施工方案
第六章施工方案与技术措施
第一节水源井工程施工方案
一、水源井施工工艺
1、施工前准备
在打井前,需要选择合适的井位,考虑到管井的设计孔深、
孔径、地质和水文地质条件,以及运输因素如道路和桥涵等。
同时,打井机及其附属设备的安装也是必要的,必须确保基础
坚实,安装平稳,各部件连接紧固,并采取其他安全措施。在
打井前,需要按照质量要求选用成井材料,不合格的材料不能
使用。此外,打井所需的管材、滤料、粘土和其他物料也必须
提前备好,并及时运到现场。
2、管井施工
在进行管井施工时,需要根据底层岩性、井深结构和钻进
工艺等因素,综合考虑选择钻进方法。一般可以参照下表进行
选择:
钻进方法|主要工艺特点|使用条件|
钻头回转|切削、研磨、破碎岩石,清砂土及粘性土类|
软至硬、松散层|
冲击钻进|冲击破碎岩石,抽筒子捞取岩屑|碎石土类松
散层,井深在200米以内|
孔锤钻进|回转钻进中,冲洗介质正向循环。潜空锤有风
动及液体之分|坚硬基岩,且岩性差|
反循环钻进|回转钻进中,冲洗介质反循环。有泵吸、气
举、射流反循环三种方式|基岩|
空气钻进|回转钻进中,有空气或雾化泥浆、岩层漏水严
重或泡沫、充气泥浆等作冲洗介质。干旱地区施工|硬岩|
在钻进过程中,如果遇到漂石或坚硬岩层,造成钻进困难
时,可以采用爆破。同时,需要注意防斜,并按照《供水水文
地质钻探与凿井操作规程》的规定进行测斜,并及时纠斜。井
身质量应符合以下要求:井身圆正,井的顶角及方位角不能突
变,井深100米以内井身顶角倾斜不超过1度;井深100米以
下的井段,每100米顶角倾斜不超过1.5度。在松散层中冲击
钻进时,如果钻进用水的水源充足,并能使井内水位保持比静
水位高3-5米时,可以采用水压护壁。在松散、破碎或水敏感
性地层中钻进时,一般采用泥浆护壁。泥浆的性能需要根据地
层的稳定情况、含水层的富水程度及水头高低、井的深浅以及
施工周期等因素确定。制作泥浆时,需要根据测定的比重、含
砂量、粘度、失水量等四项指标进行调配。在松散层覆盖的基
岩中钻进时,上部松散层及下部易坍塌岩层可以采用管材护壁。
护壁管需要起拔时,每套护壁管与底层的接触长度小于40m。
冲洗介质需要根据底层特点和施工条件等因素合理选用,一般
按照规定进行考虑。
1.在管井施工中,根据地层情况选择不同的冲洗介质,例
如清水适用于粘土和稳定地层,泥浆适用于松散、破碎或水敏
感性的地层,空气适用于渗漏地层和缺水地区,泡沫适用于富
水底层和严重漏失地层。
2.管井施工有两种钻进方式:冲洗介质护壁施工和套管护
壁施工。根据地层情况选择不同的施工方法和冲洗介质,具体
可参考表格。
3.在钻进工程中,采取岩样可以准确反映原有地层的特征。
采样时要遵守规则,例如在非含水层中每3-5米取一个鉴别地
层的岩土样,在含水层中每2-3米取一个,变层时加取一个。
采取颗粒分析样时,取样重量不少于规定数值。
4.土的分类和命名应按规范执行。土样和岩样的描述应包
括名称、颜色、矿物成分、胶结情况、充填物等内容,具体可
参考表格。
5.在钻探过程中,要观测和记录水位、水温、冲洗消耗量、
漏水位置、自流水的水头和自流量、井壁坍塌、涌砂和气体逸
出的情况,以及岩层变层深度、含水构造和溶洞的起止深度等。
6.采取的土样和岩样要及时描述和编录,并妥当保管至管
井验收时为止。
7.在井管安装前,必须根据钻孔的实际地层资料校正管井
设计,进行井管组合、排列、测量长度,并编号记录。在安装
前还要检验井深的圆度和深度,清理井底沉淀物,检查井管质
量等。
2、下管方法的选择
在选择下管方法时,需要考虑下管深度、管材强度以及钻
探设备等因素。如果井管自重不超过井管允许抗拉力或钻探设
备安全负荷,可以采用直接提吊下管法。如果井管自重超过井
管允许抗拉力或钻机安全负荷,可以考虑托盘下管法或浮板下
管法。而在井深结构复杂或下管深度过大的情况下,应该采用
多级下管法。
3、井管安装的要求
如果井身全部下管,井管应该封底。如果井管仅下入井身
一部分,井管必须坐落在稳定的变径井台上。井管的连接必
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