水源井施工方案32118.docx
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水源井施工方案32118
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》JGJ120—99;
《供水管井技术规范》GB50296-99
1.3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)
①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。
①1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。
①2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68.15m—68.16m.
②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,①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。
③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①粉质黏土下部,层厚3.7m-4.3m,层底高程63.86m,-64.45m。
④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③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。
⑤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④角砾下方,该层未揭穿,揭露最大深度8.1m。
白垩系上统(K1)
⑥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。
①黏土fak=130kPa.②中砂fak=130kPa、③粉质黏土fak:
165kPa、④角砾fak:
165kPa。
⑤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0.5m~0.6m,地下水水位69.98m~70.35m。
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C02
mg/L
HC03-
mg01/L
Cr
mg/L
S042-
mg/L
Mg2+
mg/L
腐蚀性判定
取水泵站
地表水
地下水
5.97
50.16
1.2
14.854
7.637
7.776
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
7.4
1.08
12.727
21.614
7.351
对钢结构具有弱腐蚀性
地下水
7.34
1.92
14.954
35.398
12.6
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
(二) 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。
(三) 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。
(四) 3、井位的确定,应考虑下列因素:
(五) 1)需水量和水质要求;
(六) 2)地下水资源可靠;
(七) 3)城镇规划和现有给水设施;
(八) 4)施工、运行和维护方便;
(九) 5)有足够的卫生防护范围;
(十) 6)需水量增加时,有扩建可能。
(十一)
(二)施工组织
(十二) 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。
(十三) 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。
(十四) (三)计划工期
(十五) 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。
(十六) (四)质量标准
(十七) 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:
(十八) 1、井深:
符合设计要求;
(十九) 2、井孔直径:
500mm;
(二十) 3、井管直径:
300mm;
(二十一) 4、含砂量:
小于1/200000(体积比);
(二十二) 5、出水量:
大于等于20立方米每小时;
(二十三) 6、井身应圆正;
(二十四) 7、井的顶角及方位角,不能突变;
(二十五) 8、井深100m以内,井身顶角倾斜,不能超过1°。
(二十六) (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ф300mm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GB50296-994.6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
⑴《供水水文地质勘探规范》(GB50027-2001);
⑵《水利水电工程钻孔抽水试验规程》(SL320-2005);
⑶《机井技术规范》(SL256-2000)
⑷《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75-150mm。
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20-25%,穿孔形状为Φ20mm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1mm,允许偏差±20%,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80-90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25-30mm,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40mm,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4m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1kg、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30%。
(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1/20万。
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1/3、2/3、3/3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-Δh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、100、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:
⑴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;
⑵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);
⑶超污染指标的含水层应严密封闭;
⑷井内沉淀物的高度不得大于井深的千分之五;
⑸过滤器的安装误差±300mm;
⑹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:
⑴井的结构、地质柱状图;
⑵岩(土)样及填砾的颗粒分析成果表;
⑶抽水试验资料;
⑷水质分析资料;
⑸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:
①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。
②砂砾:
黄褐色,湿,饱和,松散,矿物成分以石英砾石为主。
分布于2#加压泵站场地表层,层厚2.5m-3.5m。
③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。