河北水井加深專項(xiàng)施工方案一、工程概況1.1地質(zhì)條件分析本工程位于河北省太行山東麓過渡帶，場地地層自上而下分布為：第四系松散覆蓋層（0-35m），主要由黃褐色亞粘土及砂卵石層組成，含姜石及鐵錳結(jié)核，濕陷性系數(shù)0.023-0.045；下伏二疊系砂巖（35-120m），灰白色中粒結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，單軸抗壓強(qiáng)度35-50MPa；深部為奧陶系灰?guī)r（120-280m），深灰色厚層狀，局部發(fā)育溶洞及溶隙，地下水位埋深65-80m，主要含水層為180-250m段的灰?guī)r裂隙水，地下水化學(xué)類型為HCO?-Ca·Mg型，pH值7.2-7.5，總硬度8.6-10.2德國度。1.2設(shè)計參數(shù)加深深度：原井深180m加深至280m（新增100m）井身結(jié)構(gòu)：0-180m（原井段）：Φ325×8mm20#無縫鋼管180-280m（新鉆段）：Φ273×7mm地質(zhì)套管（下部50m為橋式濾水管）技術(shù)指標(biāo)：設(shè)計出水量：≥80m3/h（較原井提升40%）含砂量：≤1/20萬（體積比）井斜控制：全井段≤1°/100m，新鉆段≤0.8°/100m止水要求：175-180m段采用水泥-水玻璃雙液注漿止水二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備前期勘察：采用高密度電法（分辨率0.5m）和聲波測井對原井進(jìn)行物探，查明180m以下地層巖性、裂隙發(fā)育帶及含水層位置，圈定210-230m、240-250m兩個富水段方案設(shè)計：編制《井身結(jié)構(gòu)變更圖》《注漿止水工藝流程圖》等6份技術(shù)文件，組織水文地質(zhì)專家進(jìn)行專項(xiàng)評審設(shè)備選型：根據(jù)巖層硬度選擇XY-44型巖心鉆機(jī)（額定鉆深1000m），配套BW-320型泥漿泵（最大排量320L/min）技術(shù)交底：實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理→技術(shù)員→操作班組三級交底，重點(diǎn)明確新老井段連接、濾水管安裝等關(guān)鍵工序參數(shù)2.2現(xiàn)場布置場地平整：清理井口周邊15m×20m范圍，采用20t壓路機(jī)碾壓密實(shí)（壓實(shí)度≥93%），澆筑300mm厚C20混凝土鉆機(jī)基礎(chǔ)，設(shè)置4個地錨固定鉆機(jī)循環(huán)系統(tǒng)：開挖泥漿池（4m×5m×2m）、沉淀池（3m×3m×2m）各1座，采用M7.5水泥砂漿砌筑，池壁內(nèi)側(cè)抹20mm厚防水砂漿供電系統(tǒng)：配置315kVA變壓器1臺，架設(shè)專用電纜（YJV22-4×120mm2）至施工現(xiàn)場，安裝三級配電箱并做好防雨措施安全設(shè)施：設(shè)置1.8m高彩鋼板圍擋，井口周圍搭設(shè)雙層防護(hù)棚（上層防砸，下層操作平臺），配備4kg干粉滅火器6具及消防砂2m32.3材料準(zhǔn)備材料名稱規(guī)格型號數(shù)量技術(shù)要求地質(zhì)套管Φ273×7mm20#無縫鋼管105m屈服強(qiáng)度≥345MPa，伸長率≥20%濾水管Φ273×7mm橋式濾水管50m孔隙率30%，開孔直徑12mm，外包80目尼龍網(wǎng)鉆井液材料膨潤土（蒙脫石含量≥85%）25t造漿率≥15m3/t，失水量≤15ml/30min止水材料42.5級普通硅酸鹽水泥8t初凝時間≥45min，終凝時間≤600min礫料2-4mm石英砂30m3含泥量≤2%，不均勻系數(shù)≤2.5三、主要施工工藝3.1原井處理井內(nèi)檢測：采用JDS-1型井徑儀對180m井段進(jìn)行檢測，確認(rèn)原井管垂直度偏差0.6°/100m，無明顯變形清淤洗井：下入Φ150mm活塞洗井器，沖程1.5m，頻率12次/min，持續(xù)沖洗至返水清澈，測定原井出水量58m3/h井口加固：在原井口安裝Φ426×10mm鋼護(hù)筒，護(hù)筒埋深2m，高出地面0.5m，采用C30微膨脹混凝土回填固定3.2鉆進(jìn)施工3.2.1鉆進(jìn)工藝180-210m段：采用Φ190mm金剛石復(fù)合片鉆頭，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，鉆壓8-12kN，轉(zhuǎn)速60-80r/min，泥漿密度1.15-1.20g/cm3210-250m段：換用Φ190mm孕鑲金剛石鉆頭，針對裂隙發(fā)育帶采用“輕壓慢轉(zhuǎn)”工藝（鉆壓6-8kN，轉(zhuǎn)速40-50r/min）250-280m段：采用Φ170mm合金鉆頭，沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，每0.5m取一次巖芯，巖芯采取率≥85%3.2.2泥漿管理配方：膨潤土20%+純堿0.5%+聚丙烯酰胺0.15%+水，粘度控制在22-25s，泥皮厚度≤2mm循環(huán)系統(tǒng)：采用三級凈化（振動篩→旋流器→沉淀池），每鉆進(jìn)50m測定一次泥漿性能，及時調(diào)整添加劑配比巖屑處理：在沉淀池出口設(shè)置泥漿分離器，干化后的巖屑集中堆放，含水率降至30%后外運(yùn)處理3.3井管安裝管節(jié)處理：新井管內(nèi)壁除銹（Sa2.5級），外壁涂刷環(huán)氧煤瀝青防腐層（干膜厚度≥0.4mm）濾水管段采用1.2mm不銹鋼絲纏絲（螺距10mm），外包雙層80目尼龍網(wǎng)，接口處用不銹鋼扎帶固定連接工藝：采用V型坡口焊接，坡口角度30°，鈍邊1.5mm，焊接電流180-220A，焊接完成后進(jìn)行100%滲透檢測每節(jié)井管焊接3塊導(dǎo)向板（厚8mm，寬100mm），確保下管居中吊裝作業(yè)：使用25t汽車吊（最大起升高度28m）吊裝，采用雙吊點(diǎn)平衡法，下管速度控制在0.3-0.5m/s管底安裝錐形導(dǎo)向頭，180m處設(shè)置扶正器，確保新老井管同心度偏差≤5mm3.4止水與填礫3.4.1注漿止水注漿段：175-180m（原井管底部5m），采用Φ50mm注漿管（帶止?jié){塞），分3段注漿（175-177m、177-179m、179-180m）漿液配比：水泥:水玻璃=1:0.8（體積比），水灰比1:1，初凝時間控制在45-60s施工參數(shù)：注漿壓力1.2-1.5MPa，注漿量3.2m3，終止標(biāo)準(zhǔn)為注漿壓力穩(wěn)定1.5MPa持續(xù)30min質(zhì)量檢查：24h后采用聲波測井檢測止水效果，聲波波速≥3500m/s為合格3.4.2填礫施工礫料規(guī)格：2-4mm石英砂（含水層段），1-2mm細(xì)砂（過渡段），含泥量≤1%填礫方法：采用管外返水投礫法，從250m處開始，投礫速度5-6m3/h，邊投邊測礫面高度，確保填礫厚度≥80mm分段要求：250-280m（濾水管段）填2-4mm礫料，230-250m填1-2mm礫料，230m以上填0.5-1mm細(xì)砂至井口3.5洗井與抽水試驗(yàn)聯(lián)合洗井：第一步：活塞洗井（Φ200mm活塞，沖程2m，持續(xù)4h至返水含砂量≤1/5萬）第二步：空壓機(jī)洗井（風(fēng)量6m3/min，風(fēng)壓0.7MPa，脈沖洗井3次，每次2h）第三步：潛水泵洗井（200QJ50-160/8型水泵，逐步提至額定揚(yáng)程，排水至水清）抽水試驗(yàn)：穩(wěn)定流抽水：降深分別為5m、10m、15m三級，每級穩(wěn)定4h，測定出水量85m3/h、82m3/h、79m3/h恢復(fù)水位觀測：停泵后每5min測一次水位，至水位恢復(fù)速率≤0.1m/min水質(zhì)檢測：采集水樣檢測35項(xiàng)指標(biāo)，其中鐵≤0.3mg/L，錳≤0.1mg/L，符合GB/T14848-2017Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)四、質(zhì)量控制4.1關(guān)鍵工序控制工序名稱控制要點(diǎn)檢測方法允許偏差鉆進(jìn)成孔鉆壓、轉(zhuǎn)速、泥漿性能每50m測井斜，每班測泥漿3次井斜≤0.8°/100m井管焊接坡口角度、焊接電流、焊縫質(zhì)量100%滲透檢測無氣孔、夾渣注漿止水注漿壓力、漿液配比、注漿量聲波測井、壓水試驗(yàn)滲透系數(shù)≤1×10??m/s填礫施工礫料規(guī)格、填礫厚度、均勻性井徑儀檢測厚度≥80mm4.2質(zhì)量保證措施材料控制：鋼材、水泥等主要材料需提供出廠合格證，每批鋼材抽樣做力學(xué)性能試驗(yàn)（抗拉強(qiáng)度≥410MPa）過程記錄：建立《鉆進(jìn)參數(shù)臺賬》《泥漿性能檢測表》等12項(xiàng)記錄，每小班提交技術(shù)日志第三方檢測：委托省級計量認(rèn)證單位進(jìn)行井斜測量、出水量測試等關(guān)鍵指標(biāo)檢測質(zhì)量追溯：對濾水管、止水材料等關(guān)鍵部件采用二維碼標(biāo)識，實(shí)現(xiàn)全流程可追溯五、安全與環(huán)保措施5.1安全防護(hù)井口防護(hù)：設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿（間距≤2m），安裝防墜網(wǎng)（網(wǎng)目≤10cm），井口夜間設(shè)紅色警示燈用電安全：實(shí)行“一機(jī)一閘一漏?！保潆娤浣拥仉娮琛?Ω，電纜架空高度≥2.5m高空作業(yè)：2m以上作業(yè)系雙鉤安全帶，搭設(shè)作業(yè)平臺（腳手板厚度≥5cm），設(shè)置臨邊防護(hù)應(yīng)急準(zhǔn)備：編制《井噴應(yīng)急預(yù)案》《觸電急救方案》，配備急救箱（含止血帶、擔(dān)架等），每月組織應(yīng)急演練5.2環(huán)保措施廢水處理：設(shè)置三級沉淀池（總?cè)莘e50m3），廢水經(jīng)處理后回用（回用率≥80%），不外排固廢處置：巖屑、廢泥漿等固廢集中堆放，采用封閉式運(yùn)輸至合規(guī)填埋場揚(yáng)塵控制：場地出入口設(shè)置洗車平臺，裸土覆蓋防塵網(wǎng)（2000目/100cm2），鉆機(jī)配備霧炮降塵噪聲管理：選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB），設(shè)置隔聲屏障（降噪量≥25dB）六、施工進(jìn)度計劃工序名稱工期（天）開始時間關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工準(zhǔn)備7第1-7天設(shè)備安裝調(diào)試完成原井處理5第8-12天洗井后出水量測定鉆進(jìn)施工15第13-27天280m終孔驗(yàn)收井管安裝5第28-32天井管焊接檢測合格止水填礫4第33-36天注漿壓力達(dá)標(biāo)洗井試驗(yàn)6第37-42天出水量、含砂量達(dá)標(biāo)驗(yàn)收交付3第43-45天提交竣工資料七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1驗(yàn)收指標(biāo)成井質(zhì)量：井深280±0.5m，井徑≥設(shè)計值95%，垂直度≤1°/100m水量水質(zhì)：出水量≥80m3/h，含砂量≤1/20萬，水質(zhì)符合GB/T14848-2017Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)工程資料：提交《竣工圖》《檢測報告》等12類資料，滿足歸檔要求7.2驗(yàn)收流程施工單位自檢→監(jiān)理驗(yàn)收→第三方檢測→業(yè)主驗(yàn)收驗(yàn)收通過后簽署《工程竣工驗(yàn)收證書》，提交《水井使用維護(hù)手冊》（含洗井周期、設(shè)備保養(yǎng)等）八