丹東地區(qū)深井施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與地質(zhì)條件分析本工程位于丹東市振興區(qū)，擬建設(shè)一口深度350米的綜合用水井，設(shè)計(jì)出水量50m3/h，水質(zhì)需達(dá)到《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目區(qū)域地貌屬遼東丘陵與沿海平原過(guò)渡帶，根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，場(chǎng)地自上而下地層分布為：表層覆蓋層（0-2m）：砂質(zhì)粘土層，黃褐色，松散結(jié)構(gòu)，含植物根系及碎石，滲透系數(shù)1.2×10??m/s，該層需采用鋼板樁支護(hù)防止坍塌。第四紀(jì)沖積層（2-7m）：粘土淤積層，灰黑色，流塑狀態(tài)，夾薄層粉砂，天然含水量35%，孔隙比1.2，該層施工易出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象，需采用泥漿護(hù)壁?；鶐r風(fēng)化帶（7-35m）：強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，肉紅色，裂隙發(fā)育，巖體完整性指數(shù)0.45，RQD值35%，鉆進(jìn)時(shí)需控制轉(zhuǎn)速防止孔斜。基巖完整帶（35-350m）：中-微風(fēng)化黑云母花崗巖，致密塊狀結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為石英（25%）、長(zhǎng)石（60%）、黑云母（15%），單軸抗壓強(qiáng)度65-80MPa，節(jié)理間距1.5-3m，預(yù)測(cè)在180m及280m處存在兩組主要裂隙含水帶。區(qū)域水文特征顯示，丹東多年平均降雨量920mm，其中6-9月占全年70%，地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，地下水位埋深3-5m，年變幅1.5-2m。鴨綠江流域地下水徑流模數(shù)2.5-3.0L/(s·km2)，含水層富水性中等，滲透系數(shù)8-15m/d。二、施工總體部署（一）施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置：技術(shù)負(fù)責(zé)人（持注冊(cè)巖土工程師證）施工隊(duì)長(zhǎng)（10年以上鉆井經(jīng)驗(yàn)）專(zhuān)職安全員（持C證）質(zhì)量檢驗(yàn)員（持水利工程質(zhì)量檢測(cè)員證）鉆井班組（6人，含2名持證司鉆）（二）施工設(shè)備配置設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆機(jī)ZJ30DB1臺(tái)最大扭矩30kN·m，提升能力450kN泥漿循環(huán)系統(tǒng)3PNL泥漿泵2臺(tái)流量180m3/h，揚(yáng)程80m井徑儀JJC-31臺(tái)測(cè)量范圍50-300mm，精度±1mm測(cè)斜儀KXP-21臺(tái)測(cè)斜深度3000m，頂角精度±0.1°空壓機(jī)VY-12/71臺(tái)排氣量12m3/min，工作壓力0.7MPa（三）施工進(jìn)度計(jì)劃采用Project軟件編制四級(jí)進(jìn)度計(jì)劃體系，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制：場(chǎng)地平整及設(shè)備安裝：5天鉆井施工：45天（含3次中途測(cè)井）井管安裝：7天洗井及抽水試驗(yàn)：10天驗(yàn)收及移交：3天總工期70天，考慮雨季（7-8月）影響，設(shè)置10天機(jī)動(dòng)時(shí)間。三、關(guān)鍵施工工藝與技術(shù)措施（一）鉆井施工工藝采用"三階段鉆進(jìn)法"，各階段技術(shù)參數(shù)如下：1.覆蓋層鉆進(jìn)（0-7m）鉆頭類(lèi)型：Φ325mm三翼刮刀鉆頭鉆進(jìn)參數(shù)：轉(zhuǎn)速60-80r/min，鉆壓8-10kN，泵量50m3/h泥漿性能：比重1.15-1.20，粘度22-25s，失水量≤15ml/30min技術(shù)措施：每鉆進(jìn)0.5m檢測(cè)孔斜，采用滿眼鉆具組合（Φ325mm扶正器×3），孔斜率控制≤0.5°/100m2.基巖鉆進(jìn)（7-350m）鉆頭類(lèi)型：Φ219mm金剛石復(fù)合片鉆頭（胎體硬度HRC35-40）鉆進(jìn)參數(shù)：強(qiáng)風(fēng)化帶：轉(zhuǎn)速120-150r/min，鉆壓12-15kN，泵量30m3/h完整基巖：轉(zhuǎn)速80-100r/min，鉆壓18-22kN，泵量25m3/h取芯要求：巖芯采取率≥85%（完整基巖）、≥65%（風(fēng)化帶），每回次進(jìn)尺≤2m特殊處理：當(dāng)鉆進(jìn)至180m及280m裂隙帶時(shí)，降低鉆壓至10kN，采用"輕壓慢轉(zhuǎn)"工藝，同時(shí)提高泥漿粘度至28-30s防止漏失（二）井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用三級(jí)變徑結(jié)構(gòu)：0-35m：Φ325mm井眼，下入Φ273mm×8mm螺旋焊管（Q235B），管外填充級(jí)配砂石（粒徑5-20mm）35-345m：Φ219mm井眼，下入Φ168mm×6mm無(wú)縫鋼管（20#鋼），管端加工3°坡口345-350m：Φ159mm井底沉砂管，長(zhǎng)度5m，管壁鉆Φ10mm圓孔（梅花形布置，孔距100mm）濾水管設(shè)置于175-185m及275-285m兩個(gè)含水段，采用橋式濾水管（縫隙寬度1.2mm），外裹雙層濾網(wǎng)（內(nèi)層80目尼龍網(wǎng)，外層20目不銹鋼網(wǎng)），濾水段上下端設(shè)3m長(zhǎng)扶正器。（三）井管安裝工藝安裝前準(zhǔn)備：井管逐根進(jìn)行水壓試驗(yàn)（1.0MPa，30min無(wú)滲漏）丈量管節(jié)長(zhǎng)度并編號(hào)，誤差控制在±20mm以?xún)?nèi)制作專(zhuān)用吊裝工具（帶橡膠墊的三爪卡盤(pán)）安裝流程：采用"雙吊點(diǎn)"吊裝法，主吊（20t吊車(chē)）吊管身，副吊（5t手拉葫蘆）控制管底方向管節(jié)連接采用焊接+法蘭雙重固定，焊接坡口角度30°，鈍邊1.5mm，焊接后進(jìn)行100%滲透檢測(cè)每下入10根管節(jié)進(jìn)行一次孔斜測(cè)量，確保井管垂直度偏差≤1°止水措施：在35m基巖面處設(shè)置止水環(huán)（橡膠材質(zhì)，寬度300mm）止水環(huán)上下各2m范圍填充膨脹水泥（水灰比0.45），采用導(dǎo)管注漿法施工（四）洗井與抽水試驗(yàn)聯(lián)合洗井工藝：第一步：空壓機(jī)洗井（持續(xù)8小時(shí)），風(fēng)量10m3/min，風(fēng)壓0.6MPa，交替進(jìn)行正洗、反洗第二步：活塞洗井（Φ160mm橡膠活塞），上下沖程1.5m，頻率20次/min，直至出水量穩(wěn)定第三步：化學(xué)洗井，注入10%鹽酸溶液（用量5m3），浸泡4小時(shí)后用清水置換抽水試驗(yàn)：穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)：3個(gè)降深（5m、10m、15m），每個(gè)降深穩(wěn)定8小時(shí)水位恢復(fù)觀測(cè)：停抽后每5、10、15、30、60min觀測(cè)水位，直至恢復(fù)速率≤0.05m/h采集水樣：分別在洗井后、抽水1小時(shí)、穩(wěn)定后及恢復(fù)后取樣，檢測(cè)項(xiàng)目包括pH值、總硬度、溶解性總固體等35項(xiàng)指標(biāo)四、質(zhì)量控制體系（一）關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)孔身質(zhì)量：孔徑偏差：≤5%設(shè)計(jì)直徑孔斜要求：全孔≤1°，頂角變化率≤0.5°/100m井底沉渣：≤0.3m井管安裝：焊接質(zhì)量：焊縫余高0-3mm，咬邊深度≤0.5mm濾水管位置：與設(shè)計(jì)含水層偏差≤0.5m填礫規(guī)格：粒徑D50=(6-8)d50（d50為含水層顆粒有效粒徑）水質(zhì)控制：渾濁度：≤10NTU鐵含量：≤0.3mg/L錳含量：≤0.1mg/L（二）質(zhì)量檢測(cè)方法鉆進(jìn)過(guò)程檢測(cè)：每50m進(jìn)行一次井徑測(cè)量，采用超聲波井徑儀每100m進(jìn)行一次聲波測(cè)井，評(píng)估巖體完整性巖芯樣按回次編號(hào)保存，建立巖芯檔案材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：鋼材：力學(xué)性能試驗(yàn)（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率）濾料：篩分試驗(yàn)（不均勻系數(shù)Cu≤2）、含泥量≤3%水泥：安定性、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)竣工質(zhì)量驗(yàn)收：井深測(cè)量：采用測(cè)繩（精度±0.1m）出水量測(cè)試：容積法（誤差≤5%）水質(zhì)分析：委托CMA認(rèn)證機(jī)構(gòu)檢測(cè)五、安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)（一）安全防護(hù)措施高空作業(yè)防護(hù)：鉆塔設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，滿掛安全網(wǎng)（密度2000目/m2）作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，攀登爬梯設(shè)防墜器井架頂部安裝風(fēng)速儀，風(fēng)速≥12m/s時(shí)停止作業(yè)用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級(jí)配電箱（含漏電保護(hù)器，動(dòng)作電流≤30mA）鉆井設(shè)備外殼接地電阻≤4Ω，重復(fù)接地電阻≤10Ω夜間施工照明采用36V安全電壓，燈具防護(hù)等級(jí)IP65應(yīng)急管理：配備2臺(tái)應(yīng)急發(fā)電機(jī)（功率50kW）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置應(yīng)急物資庫(kù)（含急救箱、滅火器、沙袋等）編制孔內(nèi)事故應(yīng)急處置預(yù)案（含埋鉆、卡鉆、井噴等工況）（二）環(huán)境保護(hù)措施廢水處理：設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），廢水經(jīng)處理后回用率≥80%鉆井泥漿采用膨潤(rùn)土基漿，pH值控制在8-9洗井廢水經(jīng)活性炭過(guò)濾后排放，COD≤100mg/L固廢處置：巖芯、沉渣分類(lèi)堆放，建筑垃圾分類(lèi)回收率≥90%廢棄泥漿固化處理（添加石灰，含水率降至60%以下）生活垃圾集中收集，由環(huán)衛(wèi)部門(mén)定期清運(yùn)噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB）鉆機(jī)設(shè)置隔聲屏障（高度3m，隔聲量25dB）夜間施工辦理許可，嚴(yán)禁使用風(fēng)鎬等強(qiáng)噪聲工具六、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用（一）地質(zhì)導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)采用隨鉆測(cè)斜系統(tǒng)（MWD），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鉆孔軌跡，當(dāng)孔斜超過(guò)0.8°/100m時(shí)，采用"吊打"糾斜法：降低鉆壓至正常參數(shù)的1/3增加扶正器數(shù)量（每10m設(shè)置1個(gè)）采用鐘擺鉆具組合（鉆鋌長(zhǎng)度15m）（二）智能泥漿控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)PLC控制的泥漿循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)：自動(dòng)監(jiān)測(cè)泥漿比重、粘度、含砂量（精度±0.02g/cm3，±1s，±0.1%）自動(dòng)添加處理劑（純堿、CMC、聚丙烯酰胺）遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，異常情況自動(dòng)報(bào)警（三）數(shù)字化施工管理平臺(tái)建立BIM+GIS施工管理系統(tǒng)，功能包括：三維地質(zhì)模型動(dòng)態(tài)更新施工進(jìn)度與計(jì)劃對(duì)比分析質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈存證安全隱患智能識(shí)別（通過(guò)AI視頻監(jiān)控）七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與移交資料（一）驗(yàn)收內(nèi)容工程實(shí)體驗(yàn)收：井身結(jié)構(gòu)：井徑、井深、垂直度檢測(cè)出水量：連續(xù)抽水72小時(shí)，出水量波動(dòng)≤5%水質(zhì)：連續(xù)3次取樣檢測(cè)均達(dá)標(biāo)資料驗(yàn)收：地質(zhì)勘察報(bào)告（含柱狀圖、剖面圖）施工日志（每日鉆進(jìn)參數(shù)、地質(zhì)描述）材料出廠合格證及檢測(cè)報(bào)告抽水試驗(yàn)綜