农村安全饮水供水管井工程施工方案

□铁艳丽（中牟县井站管理所）

1.施工程序

供水管井施工顺序为：管井定位→埋置护孔管→钻孔→电测含水层排管→安装井管→回填滤料及管外封闭→洗井→抽水试验→水质分析→成井。

2.管井定位、埋置护孔管及钻机安装

管井定位应尽量远离污染源，选择场地开阔，排水方便、交通方便的地方。按照施工图纸进行管井定位，安装钻机前，应将钻机的基础平好、夯实，当遇有软硬不均的情况，应当进行处理。在地势低洼、易受雨水冲灌的村庄施工，应修筑钻井基台。安装护孔管，下入护孔管的口径、深度，根据岩层的个体情况和井孔的开孔尺度而定。护孔管的内径一般比井的开孔钻头大50～100㎜，其下入深度应在不透水层或潜水位以下1m，下入长度一般为2～10m，下入护管时应尽量减少岩层与护孔管的间隙，应该用粘土球填好夯实。

钻机定位必须平整稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动，同时调整钻机垂直度，垂直度支行偏差≤0.5%，钻尖应对准井位中心，其水平位置允许偏差20mm，将高程引到可靠便于施工和检查的位置处，并经监理复核后方可开钻。安装钻机、泥浆泵、电机、抽泥机等，各种机械设备必须安装得水平、周正、牢固。设备安装完毕，要检查钻孔中心，开车、使三者在一条垂直线上。认真搞好各种安全措施，机器运转部分安装防护罩，皮带传动部分要设安全罩或防护拉杆，雷雨季节施工要安装避雷针，电动机等设备的外壳应接地线。

3.钻井和岩性鉴别

供水管井在钻井过程中，泥浆护壁，随时补充泥浆，调整泥浆比重，根据工程地质情况，在粘土和亚粘土中成孔，加清水使清水和孔中钻头削下来的颗粒混成泥浆，自造泥浆护壁，排渣泥浆的比重控制在1.1～1.2g/cm3；在易塌的砂土和较厚的夹砂层中成孔时，设置循环泥浆池，用比重为1.2～1.3g/cm3泥浆护壁。现场备有泥浆性能测定计，随时检测泥浆质量指标，初期台班至少检测一次并作记录，检测时应同时测定泥浆性能，以保证孔内泥浆质量符合要求。

4.成孔和清孔

整个成孔过程采用反循环工艺，控制钻架垂直度，第一根钻杆钻进时一定要注意，因此时钻具重心高，送浆管偏心受力，钻具易晃动；根据井径、孔深、钻头种类钻速、泵的扬程和土质情况，掌握进尺度，做好钻孔记录，选择合适的重型钻头或安装稳定器及导向装置，以减少钻头、钻杆摆动问题和因土质不均引起偏水现象；检查钻杆的垂直度，允许偏差一般应≤5%，应经常检查，超过此值时应进行纠偏。

在钻井过程中，钻井师傅根据井孔排渣情况，进行初步钻井地质分析，并结合土层记录画出地层柱状图。当达到钻孔设计深度时，进行井内物探电阻测试，掌握其含水层的分布及其颗粒粗细，借以定性预测井的出水量，并为滤水管安装位置提供依据。

用优质泥浆清孔，等吸出泥浆比重<1.08g/cm3，砂率<4%时，即可得终孔深度，终孔垂直度≤100m的井段，其顶角的偏斜不得超过10；>100m的井段，每百米顶角偏斜的递增速度不得超过1.50。井段的顶角和方位角不得有突变。用经纬仪从两个方向检查钻杆垂直度，即可得终孔垂直度。

5.井管安装

井管钢丝绳托盘下管法：

下管时用四根兜底绳、钢筋混凝土制或木制托盘，先将4根吊重用的钢丝绳分别缠绕于绞车上，在其另一端编好钢丝绳套，分别从托盘的4个穿绳孔插入，使4个绳套同心重叠对准托盘的销钉孔。将销钉表面涂上黄油，插入销钉孔，销住四根兜底绳。销钉要伸到穿绳的托盘放于预先安置在孔口上的垫板上，即可开始安装井管。安装井管时，先把托盘的上沿涂上灰砂沥青，而后使井管垂直插入托盘的插口，在接口处缠3～4圈塑料薄膜，用于6～8根竹篾均匀地围在接头处，如果是木托盘应将竹篾下部穿孔，钉在托盘上，再用8号铅丝于接口上下名绑3～5道，使井管与托盘连接牢固。将中心绳放松8～10m，盘旋塞进井管内，以防意外抽动中心绳拔出销钉。起吊托盘和沉淀管，待兜底绳吃力后，将垫板抽掉，再徐徐下降，把托盘和第一根井管送入钻孔内，至井管上口超出基台约1m，停止下降，即开始安装第二根井管，如此往复，直至将进管下完。托盘下到孔底，井管安装完毕，校正无误后，应将管身固定，不使摇摆。然后将兜底绳放松，即可起拔中心绳。销钉拔出后，再用绞车拔出兜底绳，兜底绳拔出，即可回填砾料。

6.填砾与管外封闭

填砾是管井施工中的一个重要环节，填混凝土规格、砾料质量、填砾方法均直接影响井的质量。填砾的质量要求：水利电力部门规定滤料应选用磨圆度好的硅质砾石。因此填砾的质量必须符合下述要求：填砾的形状以近似圆形的卵石或砂粒为宜，不能采用碎石作填砾。填砾质地坚硬，其化学成分在水中不易起化学变化为理想。填入的砾石必须经过严格筛分，其合格率必须>90%。填入的砾石不得含土过多，或含有其它杂质。在不需要进行分组、分段抽水的管井中使用此法。选在井管口安好防喷导水管。开始填砾速度不要太快，等孔中有水返出后再加快填砾速度。一般约30min投入103砾石。若孔口不返水，说明砾石已超过滤水管的最上端。

7.洗井

下管填砾完成后及时进行洗井，立即在井管内加入一定数量的硫偏磷钠溶液以加速固壁泥皮的分解，随后采用空压机或水泵抽水洗井的方法，用抽停结合的脉冲方式，反复交替进行冲洗，直至水清砂净无沉淀时止。洗井结束后，应捞取井内沉淀物并进行抽水试验。

8.抽水试验

为查明抽水降深与流量的关系，判别地下水向井内集流的流态（是层流、紊流、还是混合流），准确计算含水层的渗透系数，以推求井的最大可能出水量，为钻井最终选用潜水泵型号提供依据。

试验前先进行稳定地下水位观测，用电测水位计施测，观测精度要小于1cm，观测时间每隔20min测一次，两小时内变幅≯2cm，且无连续上升或下降时，即可视为稳定。随后进行试验抽水，检查水泵、动力、测试工具的运转情况和工作效果，并实测可能达到的最大降深和相应流量，发现问题应及时解决。试验采用9、6、3m3个降深，按照由大到小的顺序进行。流量采用水表测量，降深采用调节出水口阀门控制。试验过程中应记录井管内动水位和出水量，开始时每隔10、20min观测1次，出现稳定趋势后改为30min1次。降深与流量的稳定标准是：动水位的波动值不得>5cm，流量在无连续增大或减小的情况下，最大流量与最小流量的差值不得超过常见流量的5%。降深与流量同时达到稳定标准后的延续时间，≮8h。抽水试验中标准应取水样，进行水质分析。3个降深的抽水试验完成后，当现场绘制的S～Q曲线，关系正常时可结束抽水，立即观测恢复水位。观测时间为1、2、5、7、10、20、30、60、100min，以后每隔60min观测一次，直至稳定。

试验结束后应测量孔深，当沉淀管内沉淀>2m时，应重新洗井，清除沉淀，必要时取出沉淀样品进行颗料分析。抽水试验结束前，应进行抽出的水的含砂量测定。管井出水的含砂量应<1/20000（体积比）。

9.水样采集与送检

抽水试验结束前，按设计要求采集水样进行检验。采集水样的容器，符合下列要求：容器应选用硬质玻璃瓶或聚乙稀瓶；容器必须洗净。采样时，应用采样水冲洗3次。水样应在抽水设备的出水管口处采集。采集数量宜为2～3L。卫生细菌检验用的水样容器，必须进行灭菌处理，并在保证水样在采集、运送、保存过程中不受污染。水样采集后，应贴上标签置于阴凉处，并及时送交检验。