沙田鎮(zhèn)深井鉆井專項施工方案一、工程概況1.1項目背景與目標(biāo)本工程位于廣東省東莞市沙田鎮(zhèn)，地處東江南支流出?？谂c獅子洋交匯處，屬珠江三角洲沖積平原地貌。項目旨在通過鉆井施工開發(fā)深層地下水，解決區(qū)域內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)灌溉用水需求。鉆井深度設(shè)計為300-450米，單井日出水量目標(biāo)≥500立方米，水質(zhì)需達(dá)到《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類以上標(biāo)準(zhǔn)。1.2地質(zhì)氣候條件地形地貌：場地地勢平坦，地面標(biāo)高0.9-1.6米，由西北向東南傾斜，屬典型河漫灘地貌。上部為第四紀(jì)松散沖積層，厚度20-40米，主要由淤泥質(zhì)黏土、粉砂及中粗砂組成；下部為第三紀(jì)基巖，以砂巖、泥巖互層為主，局部含礫石夾層。氣候特征：屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年均氣溫23.6℃，年降雨量1800毫米，每年4-9月為雨季，臺風(fēng)活動頻繁（平均每年3-5次），最大日降水量達(dá)362毫米，施工需重點考慮防雨、防風(fēng)及地下水位動態(tài)變化影響。水文地質(zhì)：地下水位埋深1.5-3.0米，受潮汐影響顯著，每日水位變幅0.5-1.2米。含水層主要分布于20-30米粉砂層（滲透系數(shù)15-25m/d）及150-200米砂巖裂隙帶（單井涌水量150-300m3/d），需采用分層止水工藝隔離咸淡水界面。二、施工總體設(shè)計2.1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計井段（米）井徑（毫米）套管類型壁厚（毫米）水泥漿返高主要作用0-30325表層套管8.0地面隔離地表松散層，安裝井口裝置30-200219技術(shù)套管7.0地面以下5米封隔粉砂含水層，防止咸水入侵200-450152濾水管6.5含水層頂界以上10米采集基巖裂隙水，過濾巖屑2.2施工設(shè)備配置核心設(shè)備：鉆機：選用XY-44型液壓巖芯鉆機，最大鉆深500米，配備自動給進(jìn)系統(tǒng)泥漿系統(tǒng)：3PNL型泥漿泵（流量80m3/h），配套4級凈化裝置（振動篩、除砂器、除泥器、離心機）固井設(shè)備：ZJ-400型水泥車，工作壓力15MPa輔助設(shè)備：GPS定位儀、井斜測斜儀（精度±0.5°）、地下水位監(jiān)測儀應(yīng)急設(shè)備：防風(fēng)裝置：2噸級地錨4組，防風(fēng)纜繩直徑16mm（破斷拉力≥200kN）排水系統(tǒng)：Φ150mm污水泵3臺（揚程30米），配備500米排水溝及集水井井控設(shè)備：2FZ35-21型防噴器（工作壓力21MPa），節(jié)流壓井管匯1套2.3施工部署場地布置：鉆井區(qū)：設(shè)置20m×30m作業(yè)平臺，采用200mm厚C20混凝土硬化（配Φ12鋼筋網(wǎng)）泥漿循環(huán)區(qū)：布置3個15m3泥漿池（串聯(lián)使用），池壁采用鋼板焊接（厚度5mm）材料區(qū)：套管、鉆桿存放架高度0.5米，間距1.5米，設(shè)置防雨棚（抗風(fēng)等級12級）辦公區(qū)：配備集裝箱式營房4間（含實驗室、宿舍），距離井口30米以上施工流程：graphLRA[場地平整]-->B[設(shè)備安裝]B-->C[地質(zhì)鉆探]C-->D[表層鉆進(jìn)]D-->E[套管固井]E-->F[技術(shù)套管鉆進(jìn)]F-->G[濾水管安裝]G-->H[洗井試抽]H-->I[水質(zhì)檢測]三、關(guān)鍵施工技術(shù)措施3.1鉆進(jìn)工藝優(yōu)化沖積層鉆進(jìn)：鉆頭選型：采用Φ325mm三翼刮刀鉆頭，轉(zhuǎn)速60-80r/min，鉆壓8-12kN泥漿配比：鈉基膨潤土（8%）+純堿（0.5%）+聚丙烯酰胺（0.1%），密度1.05-1.10g/cm3，黏度25-30s防塌措施：控制鉆進(jìn)速度≤1.5m/h，每鉆進(jìn)5米進(jìn)行井徑測量，遇砂層時添加2%纖維素抑制劑基巖鉆進(jìn)：鉆頭選型：Φ152mm金剛石復(fù)合片鉆頭（胎體硬度HRC45-50）鉆進(jìn)參數(shù)：轉(zhuǎn)速120-150r/min，鉆壓15-20kN，泵量30-40m3/h取芯要求：基巖段采取率≥85%，巖芯直徑≥75mm，每回次進(jìn)尺≤2米3.2特殊地層處理流沙層處理：采用跟管鉆進(jìn)工藝，Φ325mm套管超前支護(hù)（長度10-15米）泥漿中添加1%乳化瀝青（防塌劑），密度提高至1.15g/cm3，控制環(huán)空返速≤0.8m/s裂隙涌水層：發(fā)現(xiàn)涌水（水頭高度≥5米）時，立即降低鉆壓，維持泥漿柱壓力平衡（密度1.20-1.25g/cm3）采用水泥-水玻璃雙液注漿（水灰比1:1，凝膠時間30-60s），注漿壓力1.5-2.0倍靜水壓力3.3固井與成井工藝套管安裝：表層套管：采用絲扣連接，扭矩控制30-35kN·m，管底安裝浮鞋（回壓閥）濾水管：采用橋式濾水管（開孔率15%），纏絲間隙0.5mm，外裹2層尼龍網(wǎng)（80目）水泥固井：前置液：注入2m3清水+1m3隔離液（黏度50s），替漿排量1.2m3/min水泥漿配方：G級油井水泥+3%膨脹劑+0.5%緩凝劑，密度1.85g/cm3，初凝時間≥4小時候凝要求：井口加壓3MPa養(yǎng)護(hù)24小時，聲波測井固井質(zhì)量合格率≥90%洗井工藝：采用“活塞洗井+空壓機聯(lián)合洗井”工藝，活塞沖程1.5米，往復(fù)次數(shù)30次/min空壓機洗井：工作壓力0.8-1.2MPa，間歇性供氣（每次30分鐘，間隔1小時）洗井標(biāo)準(zhǔn)：出水量達(dá)到設(shè)計值90%，含砂量≤1/20000，延續(xù)洗井時間≥8小時四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1鉆進(jìn)質(zhì)量控制井斜控制：每100米井斜≤1°，全井最大井斜≤3°井徑擴大率：沖積層≤15%，基巖≤8%巖芯采取率：松散層≥60%，基巖≥85%4.2成井質(zhì)量要求井管垂直度：≤0.5°/100米，全井彎曲度≤1.5°止水效果：各含水層之間止水合格，無串層現(xiàn)象出水量：洗井后24小時連續(xù)抽水試驗，出水量穩(wěn)定（波動≤5%）4.3檢測方法檢測項目檢測儀器檢測頻率合格標(biāo)準(zhǔn)井斜測量JDT-6型測斜儀每50米≤0.5°/100米井徑測量BJ-1型井徑儀全井段擴大率≤15%固井質(zhì)量CBL-VDL聲波測井儀固井后24小時膠結(jié)面合格率≥90%水質(zhì)分析便攜式水質(zhì)檢測儀抽水試驗后符合GB/T14848-2017Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)五、安全與環(huán)保措施5.1安全防護(hù)體系防風(fēng)防汛：臺風(fēng)預(yù)警（風(fēng)力≥8級）前：完成設(shè)備錨固（地錨抗拔力≥150kN），拆卸井架頂部附件，關(guān)閉泥漿循環(huán)系統(tǒng)雨季施工：設(shè)置500米環(huán)形排水溝（坡度3‰），集水井配備自動抽水裝置（水位超警自動啟動）井控安全：鉆進(jìn)期間：每15分鐘監(jiān)測泥漿池液面（變化量≥0.5m3立即關(guān)井）起下鉆作業(yè)：控制速度≤0.5m/s，每起3柱鉆桿灌滿鉆井液，防止井噴防噴演習(xí)：每周開展1次防噴演練，考核標(biāo)準(zhǔn)≤3分鐘關(guān)井操作高空作業(yè)：井架設(shè)置防墜器（承載能力≥150kg），作業(yè)平臺滿鋪防滑鋼板（厚度5mm）2米以上作業(yè)必須使用雙鉤安全帶，設(shè)置安全母繩（直徑12mm，抗拉強度≥15kN）5.2環(huán)境保護(hù)措施廢水處理：鉆井廢水：經(jīng)三級沉淀池（總?cè)莘e50m3）處理，投加PAC混凝劑（投加量200mg/L），懸浮物≤100mg/L后排入市政管網(wǎng)洗井廢水：采用壓濾機脫水（含水率≤60%），干泥餅交由有資質(zhì)單位處置固廢管理：巖屑：分類堆放（沖積層/基巖），固化處理后用于場地回填（壓實度≥93%）廢棄泥漿：添加石灰（摻量5%）固化，pH值調(diào)節(jié)至7-9后外運處置生態(tài)保護(hù)：噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB），設(shè)置隔聲屏障（高度3米）植被恢復(fù)：施工結(jié)束后場地綠化（種植本地物種，覆蓋率≥30%）六、施工進(jìn)度計劃6.1進(jìn)度安排（單井）施工階段工期（天）關(guān)鍵節(jié)點資源配置場地準(zhǔn)備3平臺硬化、設(shè)備進(jìn)場挖掘機1臺，工人8名表層鉆進(jìn)530米套管固井完成鉆機1臺，泥漿工3名技術(shù)套管鉆進(jìn)15200米技術(shù)套管到位鉆工6名，測井工程師2名濾水管安裝3濾水管下入深度達(dá)標(biāo)吊車1臺，安裝工4名洗井試抽7出水量穩(wěn)定≥500m3/d水泵工2名，水質(zhì)檢測員1名驗收交付2完成所有檢測項目監(jiān)理工程師、業(yè)主代表6.2進(jìn)度保障措施資源保障：備用鉆桿100米、泥漿材料儲備量≥設(shè)計用量1.5倍技術(shù)保障：成立專項小組（3名高級工程師），24小時技術(shù)值班應(yīng)急保障：儲備2套備用鉆頭、1臺備用泥漿泵，確保故障修復(fù)時間≤2小時七、驗收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1驗收內(nèi)容成井質(zhì)量：井深偏差≤0.5%，井斜≤1°/100米，濾水管安裝位置偏差≤0.5米水量水質(zhì)：連續(xù)抽水72小時，出水量≥設(shè)計值，水質(zhì)檢測指標(biāo)全部達(dá)標(biāo)工程資料：提交鉆井柱狀圖、測井曲線、固井質(zhì)量報告等12項技術(shù)文件7.2驗收流程施工單位自檢→監(jiān)理初驗→第三方檢測→業(yè)主終驗驗收通過后簽署《深井工程驗收證書》，辦理移交手續(xù)提供1年質(zhì)保期，每季度進(jìn)行1次水質(zhì)檢測及井身結(jié)構(gòu)檢查八、應(yīng)急預(yù)案8.1臺風(fēng)應(yīng)急響應(yīng)預(yù)警階段：加固井架（地錨預(yù)緊力≥180kN），儲備3天應(yīng)急物資（飲用水、食品）撤離階段：風(fēng)力≥10級時，立即組織人員撤離至3公里外應(yīng)急避難所恢復(fù)階段：臺風(fēng)后檢查設(shè)備受損情況，井架垂直度偏差≤1°方可復(fù)工8.2井漏處理預(yù)案輕微漏失（漏速＜5m3/h）：添加核桃殼堵漏劑（摻量5%），提高泥漿黏度至40s嚴(yán)重漏失（漏速＞20m3/h）：立即停鉆，注入水泥-水玻璃雙液漿（注漿壓力2.0MPa），候凝48小時后掃塞8.3環(huán)境污