水源井施工方案

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雞西七臺(tái)河市供水工程干線二十八標(biāo)段 取水泵站管理站房及生活區(qū)房屋建筑工程（二次） 水房打井施工方案 批 準(zhǔn)： 審 核： 編 制： 中電建建筑集團(tuán)有限公司 雞西七臺(tái)河市供水干線工程項(xiàng)目經(jīng)理部 2016年04月12日 水房打井施工方案 1.1工程概況 本工程為黑龍江省雞西、七臺(tái)河市供水干線取水泵站井房，位于黑龍江省雞西市，建設(shè)單位為雞西辰能水務(wù)供水工程公司，建筑面積51.04平方米，本工程工一層，建筑高度6.45m，室內(nèi)外高差0.300m。本工程建筑結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)合理使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為六度，建筑耐火等級(jí)為二級(jí)，屋面防水等級(jí)為Ⅱ級(jí)。 1.2 編制依據(jù) 《巖土工程勘察報(bào)告》 《施工設(shè)計(jì)圖》 《水文地質(zhì)手冊(cè)》 《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50027-2001 《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》JGJ/T111-98； 《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120—99； 《供水管井技術(shù)規(guī)范》GB50296-99 1.3場(chǎng)地工程地質(zhì)條件 取水泵站由泵站和進(jìn)入湖中900m的取水管道組成，泵站地面高程70.58m-70. 85m，取水管道湖中900m處湖底地面高程為65.66m，勘察期間水深4.8m，地層為第四系全新統(tǒng)湖一沼澤積層(l+hQ。)。市政工程重要性為二級(jí)，場(chǎng)地復(fù)雜程度為二級(jí)，巖土條件復(fù)雜程度為二級(jí)，市政工程的勘察等級(jí)為二級(jí)。 一、地質(zhì)概況 勘探深度內(nèi)共揭露5個(gè)主層，3個(gè)亞層，鉆探揭露的巖性自上而下依次為： 第四系全新統(tǒng)湖一沼澤積層(l+hQ4) ①粉質(zhì)黏土：黃色，濕，可塑，局部夾粗砂顆粒，稍有光澤，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度及韌性中等。項(xiàng)部為有機(jī)質(zhì)土，分布于取水泵站場(chǎng)地表層，層厚2.4m-2.9m，層底高程68.08m-69.14m。 ①1粉土：黃色，濕。間斷分布于取水泵站場(chǎng)地表層，層厚2.4m-2.6m，層底高程68.10m-68.18m。 ①2粉砂：黃色，濕。間斷分布于取水泵站場(chǎng)地表層，層厚2.4m-2.7m，層底高程68.15m—68.16m． ②中砂：灰色，飽和，松散，礦物成分以石英長(zhǎng)石為主。分布于鉆孔DG5-DG7附近，①層粉質(zhì)黏土下部或直接出露地表，層厚1.6m-l.8m，層底高程67.54m-68.60m。 ③粉質(zhì)黏土：灰色，濕，可塑，稍有光澤，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度及韌性中等。該層連續(xù)分布于取水泵站①粉質(zhì)黏土下部，層厚3.7m-4.3m，層底高程63.86m，-64.45m。 ④角礫：灰色，飽和，松散～稍密，礦物成分以石英長(zhǎng)石為主。該層連續(xù)分布于取水泵站③層粉質(zhì)黏土下部或直接出露于湖底，層厚1.1m-4.7m，層底高程60.40m-63.68m。 ⑤粉質(zhì)黏土：灰色，濕，可塑，稍有光澤，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度及韌性中等。該層連續(xù)分布于④角礫下方，該層未揭穿，揭露最大深度8.1m。 白堊系上統(tǒng)(K1) ⑥砂巖：全風(fēng)化，原巖結(jié)構(gòu)已破壞，湖湖底有揭露，揭露最大厚度為5.90m。 二、土體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及承載力特征值 (1)土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)招標(biāo)文件表4.2-1。 (2)地基土的承載力指標(biāo) 由標(biāo)貫試驗(yàn)、粘性土的物理性質(zhì)指標(biāo)，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)數(shù)值綜合確定巖土體的承載力特征值。 ①黏土fak=130kPa.②中砂fak=130kPa、③粉質(zhì)黏土fak：165kPa、④角礫fak：165kPa。⑤粉質(zhì)黏土fak=175kPa 三、水文地質(zhì)條件及環(huán)境水的腐蝕性評(píng)價(jià) 泵站地下水埋深在0.5m～0.6m，地下水水位69.98m～70.35m。湖中的管線取水口處水深4.8m。地下水為第四系潛水，含水層巖性為角礫。地下水與地表水聯(lián)系及其密切。環(huán)境水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。詳見(jiàn)表4.3-1。 環(huán)境水的腐蝕性評(píng)價(jià)表 筑物名稱 環(huán)境水類型 PH值 侵蝕性C02 mg/L HC03- mg01/L Cr mg/L S042- mg/L Mg2+ mg/L 腐蝕性判定 取水泵站 地表水 地下水 5.97 50.16 1.2 14.854 7.637 7.776 對(duì)混凝土一般性中等 腐蝕，碳酸性中等腐蝕，鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性 湖中取水管線 地表水 7.4 1.08 12.727 21.614 7.351 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性 地下水 7.34 1.92 14.954 35.398 12.6 四、特殊土及不良地質(zhì)現(xiàn)象 （1）土的凍脹性評(píng)價(jià) 本區(qū)土的凍脹深度為2.2米，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（DB23/902-2005）進(jìn)行凍脹性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)表見(jiàn)招標(biāo)文件第七章 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求 表4.5-1，結(jié)合土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)及地下水水位判別，表層粉質(zhì)粘土為強(qiáng)張凍、粉砂為強(qiáng)脹凍，粉土為脹凍，建議采取適當(dāng)措施。 （2）煤礦采空區(qū)及沉陷區(qū) 本段主管線附近無(wú)煤采空區(qū)及沉陷區(qū) 1.4取水管井工藝流程 確定井位-準(zhǔn)備工作- 施鉆 -下管 -填料 -洗井-驗(yàn)收。 1.5基本規(guī)定 （1） 一般規(guī)定 1、供水管井的設(shè)計(jì)、施工，應(yīng)在具有必要的水文地質(zhì)資料后進(jìn)行。當(dāng)水文地質(zhì)資料不能滿足供水管井的設(shè)計(jì)、施工。 2、供水管井所使用的材料，應(yīng)符合招標(biāo)文件、規(guī)程、規(guī)范及現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。 3、井位的確定，應(yīng)考慮下列因素： 1）需水量和水質(zhì)要求； 2）地下水資源可靠； 3）城鎮(zhèn)規(guī)劃和現(xiàn)有給水設(shè)施； 4）施工、運(yùn)行和維護(hù)方便； 5）有足夠的衛(wèi)生防護(hù)范圍； 6）需水量增加時(shí)，有擴(kuò)建可能。 （二）施工組織 打井隊(duì)將按照工程總進(jìn)度計(jì)劃安排進(jìn)行制定工程任務(wù)計(jì)劃，同時(shí)打井技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)機(jī)組進(jìn)行技術(shù)、安全交底，機(jī)長(zhǎng)和機(jī)組技術(shù)人員負(fù)責(zé)按有關(guān)技術(shù)、質(zhì)量、安全規(guī)程規(guī)范進(jìn)行施工。 在安裝、成孔、下管、填料、洗井、抽水試驗(yàn)各個(gè)工序完工后會(huì)同甲方負(fù)責(zé)人驗(yàn)收；待工程全部完工后甲、乙雙方共同驗(yàn)收。 （三）計(jì)劃工期 本工程工期為2016年4月17日至2016年4月27日，工期10個(gè)工作日。 （四）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 成井質(zhì)量滿足中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50296-99供水管井技術(shù)規(guī)范和中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL256-2000機(jī)井技術(shù)規(guī)范中有關(guān)技術(shù)要求： 1、井深：符合設(shè)計(jì)要求； 2、井孔直徑：500mm； 3、井管直徑：300mm； 4、含砂量：小于1/200000（體積比）； 5、出水量：大于等于20立方米每小時(shí)； 6、井身應(yīng)圓正； 7、井的頂角及方位角，不能突變； 8、井深100m以內(nèi)，井身頂角傾斜，不能超過(guò)1。 （五）準(zhǔn)備工作、鑿井、下管、填料、洗井、封井、設(shè)備安裝工序要求。 2 成井及施工方案 1、準(zhǔn)備工作 接到進(jìn)場(chǎng)許可后，確定井位，組織設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，進(jìn)行電源安裝，泥漿坑、蓄水池的開(kāi)挖，全部準(zhǔn)備工作就緒后準(zhǔn)備進(jìn)行施工。 2、鑿孔 采用HG-300汽車正反循環(huán)鉆機(jī)，開(kāi)孔和終孔直徑均為500mm,成井后直徑為300mm，計(jì)劃從自然地面算起設(shè)計(jì)井深50米，如滿足生活用水及飲用水標(biāo)準(zhǔn)要求，則停止打井工作，如果不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)要求，按建設(shè)單位具體要求進(jìn)行施工。 3、下管 （1）根據(jù)地層分布，與甲方確定井管結(jié)構(gòu)并配管，并會(huì)同甲方查驗(yàn)井管質(zhì)量。 （2）下管前適當(dāng)稀釋泥漿。 （3）用提吊下管法按設(shè)計(jì)井管結(jié)構(gòu)依次下管。 4、填料 沿井管四周均勻連續(xù)填入，隨填隨測(cè)，所填入料的數(shù)量及深度與設(shè)計(jì)量、深度相符。為安全考慮，井壁管采用ф300mm鐵管，壁厚5mm，由于含水層為級(jí)配較差的角礫層，下部為粉質(zhì)粘土，顆粒較細(xì)，濾料采用中粗砂。為防止淺層地下水污染深層地下水，井管上約25m， 須包裹密目的井底布。 5、封井 為截?cái)嗌蠈颖晃廴镜乃畬?，按設(shè)計(jì)要求在適當(dāng)深度填入優(yōu)質(zhì)料土，適宜段用粘土做成的球（塊）狀，大小為20-30mm，且在半干（硬塑或可塑）狀態(tài)下緩慢填入，止水厚度不得小于15米。 6、洗井 根據(jù)GB50296-99 4.6的要求： （1）洗井及時(shí)。 （2）該井采用活塞拉孔和空壓機(jī)反沖、正掏聯(lián)合洗井法，以達(dá)到出水量和含砂量的要求。 （3）洗井后進(jìn)行抽水試驗(yàn)，確定該井出水量、含砂量。 （4）抽水試驗(yàn)后期取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析。 7、水質(zhì)監(jiān)測(cè)完成后，確定地下水水質(zhì)可以滿足飲用水標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行水泵就位安裝，水泵擬采用高揚(yáng)程清水泵，采用鋼管法蘭連接，鋼管直徑為80mm。 3 技術(shù)要求 （一）執(zhí)行規(guī)范 ⑴《供水水文地質(zhì)勘探規(guī)范》（GB50027-2001）； ⑵《水利水電工程鉆孔抽水試驗(yàn)規(guī)程》（SL320-2005）； ⑶《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》（SL256-2000） ⑷《供水管井技術(shù)規(guī)程》（GB50296-99） （二）供水井布置 供水井布置在擬設(shè)計(jì)水源井位置，依據(jù)初步設(shè)計(jì)報(bào)告供水水井設(shè)計(jì)參數(shù)，在供水井位置成井過(guò)程中進(jìn)行一系列水文地質(zhì)試驗(yàn)，并且依據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)范對(duì)成井提出具體的技術(shù)要求。 （三）鉆井和成孔工藝要求 1、松散層勘探孔鉆近可采用水壓或泥漿鉆近方式。 2、基巖勘探孔，應(yīng)采用清水鉆近。 3、沖洗介質(zhì)的質(zhì)量應(yīng)符合《供水管井技術(shù)規(guī)范》GB50296的有關(guān)規(guī)定。 4、在鉆近有供水意義的含水層時(shí)，嚴(yán)禁采用向孔內(nèi)投放粘土塊代替泥漿護(hù)壁。 5、在下過(guò)濾器和填濾料前，應(yīng)將孔內(nèi)的稠泥漿換為稀泥漿。 6、抽水孔必須及時(shí)洗孔，宜洗至水位變化反應(yīng)靈敏。 7、設(shè)置的護(hù)口管，應(yīng)保證在管井施工過(guò)程中不松動(dòng)，井口不坍塌。 （四）成孔質(zhì)量要求 1、孔身各段直徑達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 2、孔深誤差不大于２‰。 3、洗孔結(jié)束前的出水含砂量不大于１／２萬(wàn)（體積比）。 五）水井結(jié)構(gòu) 成井管材設(shè)計(jì)為球墨鑄鐵管。下管方法可根據(jù)管材允許拉力，井管重量、鉆機(jī)安全負(fù)荷等因數(shù)，選擇提吊法下管、提吊加浮板法、鋼絲繩托盤法、鉆桿托盤法下管。 １、松散層中取水水井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （１）管井 在高壓含水層、粗砂以上的取水層，以及某些極破碎的基巖層水井中，可采用纏絲過(guò)濾器或包網(wǎng)過(guò)濾器。中砂、細(xì)砂、粉砂層，可采用由金屬或非金屬的管狀骨架纏金屬絲或非金屬絲，外填礫石組成的纏絲填礫過(guò)濾器，以防止含水層水層中的細(xì)小顆粒涌進(jìn)井內(nèi)，保證井的使用壽命，還可增大過(guò)濾器周圍的孔隙率和透水性，從而減少進(jìn)水時(shí)的水頭損失，增加單井出水量。填礫厚度，根據(jù)含水層的顆粒大小決定，一般為７５－１５０mm。沉淀管長(zhǎng)度，一般為２－１０m，其下端要安裝在井底。 （２）過(guò)濾器 過(guò)濾器骨架管的孔隙率宜為２０－２５%，穿孔形狀為Φ２０mm圓形孔，呈梅花狀分布。骨架管上應(yīng)有縱向墊筋，墊筋高度宜為６－８mm。其間距宜保證纏絲距管２－４mm，墊筋兩端應(yīng)設(shè)擋箍。 （３）纏絲 纏絲材料應(yīng)采用無(wú)毒、耐腐、抗拉強(qiáng)度大和膨脹系數(shù)小的線材（規(guī)格１２號(hào)）。纏絲間距１mm，允許偏差２０％，且不得松動(dòng)。 （４）濾料 填礫方法有：靜水填入法，適用于淺井及穩(wěn)定的含水層；循環(huán)水填礫法，適用于較深井；抽水填礫法，適用于孔壁穩(wěn)定的深井。 濾料必須按標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格篩選，不合格的顆粒含水量不得超過(guò)１５％。填礫方法建議采用循環(huán)水填礫。填礫時(shí)必須連續(xù)均勻。填濾料規(guī)格可按當(dāng)?shù)匾延兴惐?，初步定為２－７mm；纏絲過(guò)濾器外包網(wǎng)宜選用８０－９０目網(wǎng)，包兩層。 （５）止水封井 根據(jù)管井對(duì)水質(zhì)的要求進(jìn)行止水、封井，其位置應(yīng)盡量選擇在隔水性好，井壁規(guī)格的層位。供水井應(yīng)進(jìn)行永久性止水、封井，并保證止水、封井的有效性，所有材料不能影響水質(zhì)。永久性止水、封井方法有：粘土和粘土球圍填法、壓力灌漿法。所用材料為粘土、粘土球及水泥。本次建議封閉止水粘土采用干燥土球，直徑為２５－３０mm，以半干為宜。 封閉止水深度暫定為：白木村供水水井深度為60m . （６）側(cè)壓管 為了測(cè)量抽水試驗(yàn)時(shí)的水位，應(yīng)在井管外設(shè)置側(cè)壓管，側(cè)壓管管徑不小于４０mm，過(guò)濾器設(shè)置參照井管要求。 （六）取標(biāo)本樣 （１）取出的土樣宜能正確反應(yīng)原有地層的顆粒促成。 （２）采用鑒別地層巖性的巖、圖樣時(shí)，非含水層宜沒(méi)３－５m取一個(gè)，含水層宜沒(méi)２－３m取一個(gè)，變層時(shí)，應(yīng)加取一個(gè)。標(biāo)本樣數(shù)量不少于0.5kg，按埋深順序編號(hào)暫時(shí)保存，以便我室進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。 （３）采用試驗(yàn)用圖樣時(shí)，厚度大于４m的含水層，宜４－６m取一個(gè)，厚度小于４m 的含水層，應(yīng)取一個(gè)。 （４）試驗(yàn)用土樣的取土質(zhì)量，宜大于下列數(shù)值：砂1kg、圓礫（角礫）3kg、卵石（碎石）５kg。 （５）基巖巖芯的采取率，宜大于下列數(shù)：完整巖層７０％；構(gòu)造破碎帶、風(fēng)化帶，巖溶帶３０％。 （七）洗井 為了使過(guò)濾器周圍形成一個(gè)良好的濾水層，以增大井的出水量，應(yīng)進(jìn)行洗井，洗井時(shí)抽水時(shí)應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度，洗井完畢厚，井水含砂量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。常用的洗井方法有：活塞洗井法、壓縮空氣洗井法、沖孔器洗井法、泥漿泵與活塞聯(lián)合洗井法、液態(tài)二氧化碳洗井法及化學(xué)藥品洗井法等。 １、松散層的管井在井管強(qiáng)的允許時(shí)，宜采用活塞與壓縮空氣聯(lián)合洗井，壓縮機(jī)清底，做到水清砂凈，含砂量要求小于１／２０萬(wàn)。 ２、碎屑巖、巖漿巖地區(qū)的管井宜采用活塞、空氣壓縮機(jī)或液態(tài)二氧化碳等聯(lián)合洗井。 （八）抽水試驗(yàn) １、抽水試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行洗井工作，采用活塞洗井或空壓機(jī)洗井，要求達(dá)到水清砂凈無(wú)沉淀。 ２、抽水試驗(yàn)降深采用不間斷３次降深，在正式抽水試驗(yàn)前要進(jìn)行試驗(yàn)抽，以便確定最大降深，最小降深不宜小于0.5米，然后按其最大降深值的１／３、２／３、３／３分三次降深抽水，基巖含水層中的抽水量深宜從大到小，松散層含水層中的抽水降深宜從小到大。每次抽水穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間不小于４h，透水性弱或較弱的含水層抽水應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間，同時(shí)滿足涌水量和動(dòng)水位穩(wěn)定的要求。水位穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：水位波動(dòng)值不大于3cm；涌水量穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：最大涌水量與最小涌水量的差與常見(jiàn)涌水量之比不大于5% ，且無(wú)連續(xù)增大或變小的趨勢(shì)。 ３、抽水試驗(yàn)時(shí)，動(dòng)水位和出水量應(yīng)同時(shí)觀測(cè)，觀測(cè)的時(shí)間宜在抽水開(kāi)始時(shí)的第５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０min各測(cè)一次，以后每隔30min測(cè)一次。水位測(cè)量工具宜采用點(diǎn)測(cè)水位計(jì)。 ４、抽水試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)詳細(xì)記載所發(fā)生的有關(guān)情況，隨時(shí)檢查和觀測(cè)記錄，并現(xiàn)場(chǎng)繪制Q-S或Q-Δh曲線和Ｓ-t與Q-t曲線，以便進(jìn)行分析校核抽水結(jié)果。 ５、抽水試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)立即觀測(cè)恢復(fù)水位，觀測(cè)時(shí)間位１、２、３、４、６、８、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、８０、１００、１２０min，以后每隔30min觀測(cè)一次，直至穩(wěn)定。 （九）管井驗(yàn)收 1、管井竣工后，應(yīng)由設(shè)計(jì)、施工及使用單位的代表，在現(xiàn)場(chǎng)按下列質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收： ⑴管井的單位出水量與設(shè)計(jì)單位出水量基本相符。管井揭露的含水層與設(shè)計(jì)依據(jù)不符時(shí)，可按實(shí)際抽水量驗(yàn)收； ⑵管井抽水穩(wěn)定后，井水含砂量不得超過(guò)二百萬(wàn)分之一（體積比）； ⑶超污染指標(biāo)的含水層應(yīng)嚴(yán)密封閉； ⑷井內(nèi)沉淀物的高度不得大于井深的千分之五； ⑸過(guò)濾器的安裝誤差300mm； ⑹井身的彎曲度井深100m以內(nèi)，井身頂角傾斜，不能超過(guò)1；井深100m以下的井段，每100m，頂角傾斜不得超過(guò)1.5；井段的頂角和方位角不得有突變。 2、管井驗(yàn)收時(shí)，提供下列資料： ⑴井的結(jié)構(gòu)、地質(zhì)柱狀圖； ⑵巖（土）樣及填礫的顆粒分析成果表； ⑶抽水試驗(yàn)資料； ⑷水質(zhì)分析資料； ⑸管井施工及使用說(shuō)明書(shū)。 根據(jù)前期地質(zhì)勘察資料的出：2#加壓泵站主要由第四系角礫構(gòu)成，局部有侏羅系砂巖分布，砂巖中有斷層破碎帶穿插。 鉆探揭露的巖性自上而下依次為： ①有機(jī)質(zhì)：黑色，濕，可塑。地表為有機(jī)質(zhì)腐殖土，分布于取水泵站場(chǎng)地表層，層厚1m-1.5m。 ②砂礫：黃褐色，濕，飽和，松散，礦物成分以石英礫石為主。分布于2#加壓泵站場(chǎng)地表層，層厚2.5m-3.5m。 ③石英砂巖：灰色，弱風(fēng)化，飽和，礦物成分以石英長(zhǎng)石為主，硬度較高。