水源井施工方案

鸡西七台河市供水工程干线二十八标段取水泵站管理站房及生活区房屋建筑工程（二次）水房打井施工方案批 准：审 核：编 制：中电建建筑集团有限公司鸡西七台河市供水干线工程项目经理部2016 年04月12日水房打井施工方案1.1 工程概况本工程为黑龙江省鸡西、七台河市供水干线取水泵站井房，位于黑龙江省鸡 西市，建设单位为鸡西辰能水务供水工程公司，建筑面积 51.04平方米，本工程 工一层，建筑高度6.45m,室内外高差0.300m。本工程建筑结构形式为砖混结构， 建筑结构安全等级为二级，设计合理使用年限为 50 年，抗震设防烈度为六度， 建筑耐火等级为二级，屋面防水等级为II级。1.2 编制依据岩土工程勘察报告施工设计图水文地质手册供水水文地质勘察规范GB50027-2001建筑与市政降水工程技术规范JGJ/T111-98；建筑基坑支护技术规程JGJ12099；供水管井技术规范GB50296-991.3 场地工程地质条件取水泵站由泵站和进入湖中900m的取水管道组成,泵站地面高程70.58m-70. 85m,取水管道湖中900m处湖底地面高程为65.66m，勘察期间水深4.8m，地层 为第四系全新统湖一沼泽积层（l+hQ。）。市政工程重要性为二级，场地复杂程度 为二级，岩土条件复杂程度为二级，市政工程的勘察等级为二级。一、地质概况勘探深度内共揭露5个主层，3个亚层，钻探揭露的岩性自上而下依次为：第四系全新统湖一沼泽积层（l+hQ4） 粉质黏土：黄色，湿，可塑，局部夹粗砂颗粒，稍有光泽，无摇振反应， 干强度及韧性中等 。 项部为有机质土， 分布于取 水泵站场地表层， 层厚 2.4m-2.9m，层底高程 68.08m-69.14m。1粉土：黄色，湿。间断分布于取水泵站场地表层，层厚2.4m-2.6m，层 底高程 68.10m-68.18m。 2粉砂：黄色，湿。间断分布于取水泵站场地表层，层厚2.4m-2.7m，层 底高程 68.15m68.16m 中砂：灰色，饱和，松散，矿物成分以石英长石为主。分布于钻孔DG5-DG7 附近， 层粉质黏土下部或直接出露地表， 层厚 1.6m-l.8m， 层底高程 67.54m-68.60m。 粉质黏土：灰色，湿，可塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度及韧性中等。 该层连续分布于取水泵站粉质黏土下部，层厚3.7m-4.3m，层底高程63.86m， -64.45m。 角砾：灰色，饱和，松散稍密，矿物成分以石英长石为主。该层连续分 布于取水泵站层粉质黏土下部或直接出露于湖底，层厚1.1m-4.7m，层底高程 60.40m-63.68m。 粉质黏土：灰色，湿，可塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度及韧性中等。 该层连续分布于角砾下方，该层未揭穿，揭露最大深度8.1m。白垩系上统(K1) 砂岩：全风化，原岩结构已破坏，湖湖底有揭露，揭露最大厚度为5.90m。二、土体物理力学性质指标及承载力特征值(1) 土的物理力学性质指标 土的物理力学性质指标见招标文件表4.2-1。(2) 地基土的承载力指标 由标贯试验、粘性土的物理性质指标，结合经验数值综合确定岩土体的承载力特征值。黏土 fak=130kPa.中砂fak=130kPa、粉质黏土 fak： 165kPa、角砾 fak： 165kPa。粉质黏土 fak=175kPa三、水文地质条件及环境水的腐蚀性评价泵站地下水埋深在0.5m0.6m，地下水水位69.98m70.35m。湖中的管线 取水口处水深4.8m。地下水为第四系潜水，含水层岩性为角砾。地下水与地表 水联系及其密切。环境水对钢结构具有弱腐蚀性。详见表 4.3-1。环境水的腐蚀性评价表筑物名称环境水类型PH值侵蚀性C02mg/LHC03-mg01/LCrmg/LS042- mg/LMg2+ mg/L腐蚀性判定取水泵站地表水地下水5.9750.161.214.8547.6377.776对混凝土一般性中等腐 蚀，碳酸性中等腐蚀，钢 结构具有弱腐蚀性湖中 取水 管线地表水7.41.0812.72721.6147.351对钢结构具有弱腐蚀性地下水7.341.9214.95435.39812.6四、特殊土及不良地质现象（1）土的冻胀性评价本区土的冻胀深度为 2.2 米，根据建筑地基基础设计规范 （DB23/902-2005）进行冻胀性评价，评价表见招标文件第七章技术标准和要求 表4.5-1，结合土工试验数据及地下水水位判别，表层粉质粘土为强张冻、粉砂 为强胀冻，粉土为胀冻，建议采取适当措施。（2）煤矿采空区及沉陷区本段主管线附近无煤采空区及沉陷区1.4取水管井工艺流程确定井位-准备工作-施钻-下管-填料-洗井-验收。1.5基本规定（一）一般规定1、供水管井的设计、施工，应在具有必要的水文地质资料后进行。当 水文地质资料不能满足供水管井的设计、施工。2、供水管井所使用的材料，应符合招标文件、规程、规范及现行标准 的有关规定。3、井位的确定，应考虑下列因素：1）需水量和水质要求；2）地下水资源可靠；3）城镇规划和现有给水设施；4）施工、运行和维护方便；5）有足够的卫生防护范围；6）需水量增加时，有扩建可能。（二）施工组织 打井队将按照工程总进度计划安排进行制定工程任务计划，同时打井技 术负责人对机组进行技术、安全交底，机长和机组技术人员负责按有关技术、质 量、安全规程规范进行施工。在安装、成孔、下管、填料、洗井、抽水试验各个工序完工后会同甲方 负责人验收；待工程全部完工后甲、乙双方共同验收。（三）计划工期本工程工期为 2016 年 4 月 17 日至 2016 年 4 月 27 日，工期 10 个工作 日。（四）质量标准成井质量满足中华人民共和国国家标准 GB50296-99 供水管井技术规范 和中华人民共和国行业标准 SL256-2000 机井技术规范中有关技术要求：1、井深：符合设计要求；2、井孔直径：500mm；3、井管直径：300mm；4、含砂量：小于 1/200000（体积比）；5、出水量：大于等于20立方米每小时；6、井身应圆正；7、井的顶角及方位角，不能突变；8、井深 100m 以内，井身顶角倾斜，不能超过 1。（五）准备工作、凿井、下管、填料、洗井、封井、设备安装工序要求2 成井及施工方案1、准备工作 接到进场许可后，确定井位，组织设备进场，进行电源安装，泥浆坑、 蓄水池的开挖，全部准备工作就绪后准备进行施工。2、凿孔采用HG-300汽车正反循环钻机，开孔和终孔直径均为500mm,成井后 直径为300mm，计划从自然地面算起设计井深50米，如满足生活用水及饮用水 标准要求，则停止打井工作，如果不符合饮用水标准要求，按建设单位具体要求 进行施工。3、下管（1）根据地层分布，与甲方确定井管结构并配管，并会同甲方查验井 管质量。（2）下管前适当稀释泥浆。（3）用提吊下管法按设计井管结构依次下管。4、填料 沿井管四周均匀连续填入，随填随测，所填入料的数量及深度与设计量、 深度相符。为安全考虑，井壁管采用巾300mm铁管，壁厚5mm，由于含水层为级 配较差的角砾层，下部为粉质粘土，颗粒较细，滤料采用中粗砂。为防止浅层地 下水污染深层地下水，井管上约25m，须包裹密目的井底布。5、封井 为截断上层被污染的水层，按设计要求在适当深度填入优质料土，适宜段用粘土做成的球（块）状，大小为20-30mm，且在半干（硬塑或可塑）状态下 缓慢填入，止水厚度不得小于15米。6、洗井根据GB50296-99 4.6的要求：（1）洗井及时。（2）该井采用活塞拉孔和空压机反冲、正掏联合洗井法，以达到出水 量和含砂量的要求。（3）洗井后进行抽水试验，确定该井出水量、含砂量。（4）抽水试验后期取水样进行水质分析。7、水质监测完成后，确定地下水水质可以满足饮用水标准，进行水泵就位安 装，水泵拟采用高扬程清水泵，采用钢管法兰连接，钢管直径为80mm。3 技术要求（一）执行规范供水水文地质勘探规范（GB50027-2001）；水利水电工程钻孔抽水试验规程（SL320-2005）；机井技术规范（SL256-2000）供水管井技术规程（GB50296-99）（二）供水井布置供水井布置在拟设计水源井位置，依据初步设计报告供水水井设计参 数，在供水井位置成井过程中进行一系列水文地质试验，并且依据有关规程规范 对成井提出具体的技术要求。（三）钻井和成孔工艺要求1、松散层勘探孔钻近可采用水压或泥浆钻近方式。2、基岩勘探孔，应采用清水钻近。3、冲洗介质的质量应符合供水管井技术规范GB50296的有关规定。4、在钻近有供水意义的含水层时，严禁采用向孔内投放粘土块代替泥 浆护壁。5、在下过滤器和填滤料前，应将孔内的稠泥浆换为稀泥浆。6、抽水孔必须及时洗孔，宜洗至水位变化反应灵敏。7、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。（四）成孔质量要求1、孔身各段直径达到设计要求。2、孔深误差不大于2%。3、洗孔结束前的出水含砂量不大于1/2万（体积比）。五）水井结构成井管材设计为球墨铸铁管。下管方法可根据管材允许拉力，井管重量、 钻机安全负荷等因数，选择提吊法下管、提吊加浮板法、钢丝绳托盘法、钻杆托 盘法下管。1、松散层中取水水井结构设计（1）管井在高压含水层、粗砂以上的取水层，以及某些极破碎的基岩层水井中， 可采用缠丝过滤器或包网过滤器。中砂、细砂、粉砂层，可采用由金属或非金属 的管状骨架缠金属丝或非金属丝，外填砾石组成的缠丝填砾过滤器，以防止含水 层水层中的细小颗粒涌进井内，保证井的使用寿命，还可增大过滤器周围的孔隙 率和透水性，从而减少进水时的水头损失，增加单井出水量。填砾厚度，根据含 水层的颗粒大小决定，一般为7 5 1 5 0 mm。沉淀管长度，一般为2-10m, 其下端要安装在井底。(2)过滤器过滤器骨架管的孔隙率宜为2 0 2 5 %，穿孔形状为20 mm圆形 孔，呈梅花状分布。骨架管上应有纵向垫筋，垫筋高度宜为6 8mm。其间距宜 保证缠丝距管2 4mm，垫筋两端应设挡箍。(3) 缠丝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(规格12号)。缠丝间距1 mm，允许偏差2 0%，且不得松动。(4) 滤料 填砾方法有：静水填入法，适用于浅井及稳定的含水层；循环水填砾法，适用于较深井；抽水填砾法，适用于孔壁稳定的深井。滤料必须按标准要求严格筛选，不合格的颗粒含水量不得超过15%。 填砾方法建议采用循环水填砾。填砾时必须连续均匀。填滤料规格可按当地已有 水井类比，初步定为2 7mm；缠丝过滤器外包网宜选用8 0 9 0目网，包两 层。(5) 止水封井根据管井对水质的要求进行止水、封井，其位置应尽量选择在隔水性好， 井壁规格的层位。供水井应进行永久性止水、封井，并保证止水、封井的有效性， 所有材料不能影响水质。永久性止水、封井方法有：粘土和粘土球围填法、压力 灌浆法。所用材料为粘土、粘土球及水泥。本次建议封闭止水粘土采用干燥土球， 直径为2 5 3 0 mm，以半干为宜。封闭止水深度暂定为：白木村供水水井深度为60m .(6) 侧压管 为了测量抽水试验时的水位，应在井管外设置侧压管，侧压管管径不小 于4 Omm,过滤器设置参照井管要求。(六) 取标本样(1) 取出的土样宜能正确反应原有地层的颗粒促成。(2) 采用鉴别地层岩性的岩、图样时，非含水层宜没3 5m取一个， 含水层宜没2 3m取一个，变层时，应加取一个。标本样数量不少于0.5kg, 按埋深顺序编号暂时保存，以便我室进行现场验收。(3) 采用试验用图样时，厚度大于4m的含水层，宜4 6m取一个， 厚度小于4 m的含水层，应取一个。(4) 试验用土样的取土质量，宜大于下列数值：砂lkg、圆砾(角砾)3kg、卵石(碎石)5kg。(5) 基岩岩芯的采取率，宜大于下列数：完整岩层70% ；构造破碎 带、风化带，岩溶带3 0%。(七) 洗井 为了使过滤器周围形成一个良好的滤水层，以增大井的出水量，应进行洗井，洗井时抽水时应达到设计深度，洗井完毕厚，井水含砂量应符合设计要求。 常用的洗井方法有：活塞洗井法、压缩空气洗井法、冲孔器洗井法、泥浆泵与活 塞联合洗井法、液态二氧化碳洗井法及化学药品洗井法等。1、松散层的管井在井管强的允许时，宜采用活塞与压缩空气联合洗井， 压缩机清底，做到水清砂净，含砂量要求小于120万。2、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 碳等联合洗井。(八) 抽水试验1、抽水试验前应进行洗井工作，采用活塞洗井或空压机洗井，要求达 到水清砂净无沉淀。2、抽水试验降深采用不间断3次降深，在正式抽水试验前要进行试验抽，以便确定最大降深，最小降深不宜小于 0.5 米，然后按其最大降深值的13、23、33分三次降深抽水，基岩含水层中的抽水量深宜从大到小，松 散层含水层中的抽水降深宜从小到大。每次抽水稳定延续时间不小于4h,透水 性弱或较弱的含水层抽水应适当延长稳定延续时间，同时满足涌水量和动水位稳 定的要求。水位稳定标准：水位波动值不大于3cm；涌水量稳定标准：最大涌水 量与最小涌水量的差与常见涌水量之比不大于 5% ，且无连续增大或变小的趋 势。3、抽水试验时，动水位和出水量应同时观测，观测的时间宜在抽水开 始时的第5、10、15、20、30、40、50、60min各测一次，以后 每隔30min测一次。水位测量工具宜采用点测水位计。4、抽水试验过程中，应详细记载所发生的有关情况，随时检查和观测 记录，并现场绘制Q-S或Q-Ah曲线和S-t与Q-t曲线，以便进行分析校核抽 水结果。5、抽水试验结束后，应立即观测恢复水位，观测时间位1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、10 0、120min，以后每隔30min观测一次，直至稳定。（九）管井验收1、管井竣工后，应由设计、施工及使用单位的代表，在现场按下列质 量标准验收：管井的单位出水量与设计单位出水量基本相符。管井揭露的含水层与 设计依据不符时，可按实际抽水量验收；管井抽水稳定后，井水含砂量不得超过二百万分之一（体积比）； 超污染指标的含水层应严密封闭；井内沉淀物的高度不得大于井深的千分之五；过滤器的安装误差土 300mm；井身的弯曲度井深100m以内，井身顶角倾斜，不能超过1 ；井深 100m以下的井段，每100m,顶角倾斜不得超过1.5 ；井段的顶角和方位角不 得有突变。2、管井验收时，提供下列资料：井的结构、地质柱状图；岩（土）样及填砾的颗粒分析成果表；抽水试验资料；水质分析资料；管井施工及使用说明书。根据前期地质勘察资料的出：2#加压泵站主要由第四系角砾构成，局部有侏罗系 砂岩分布，砂岩中有断层破碎带穿插。钻探揭露的岩性自上而下依次为： 有机质：黑色，湿，可塑。地表为有机质腐殖土，分布于取水泵站场地表层，层厚 1m-1.5m。 砂砾：黄褐色，湿，饱和，松散，矿物成分以石英砾石为主。分布于#加压泵站场地表层，层厚2.5m-3.5m。 石英砂岩：灰色，弱风化，饱和，矿物成分以石英长石为主，硬度较高。