保亭深水井施工方案設(shè)計(jì)一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與地質(zhì)條件本工程位于海南省保亭黎族苗族自治縣境內(nèi)，地處五指山南麓，屬熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。區(qū)域地形以山地、丘陵為主，北高南低，最高峰海拔1317米，最低處海拔10米。地層結(jié)構(gòu)自地表向下依次為：0-15m：磚紅壤層，松散狀，含砂質(zhì)黏土，雨季易坍塌15-50m：砂巖與頁(yè)巖互層，節(jié)理發(fā)育，局部存在溶洞50-120m：花崗巖層，致密堅(jiān)硬，裂隙水豐富120m以下：中風(fēng)化巖層，單軸抗壓強(qiáng)度1.07-3.2MPa地下水主要為孔隙潛水和裂隙承壓水，水位埋深2.5-5.8m，含水層厚度25-40m，滲透系數(shù)55.63×10??cm/s。年平均降雨量1900mm，雨季集中在5-10月，臺(tái)風(fēng)季需做好施工防護(hù)。1.2設(shè)計(jì)參數(shù)井深：150m（進(jìn)入基巖含水層30m）孔徑：開(kāi)孔直徑800mm，終孔直徑600mm井管配置：Φ325mm螺旋鋼管（壁厚8mm），濾水管段采用橋式濾水管（孔隙率15%）出水量：設(shè)計(jì)單井出水量≥80m3/h含砂量：≤1/200000（體積比）井身垂直度：偏差≤1°/100m二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備勘察與設(shè)計(jì)采用全站儀進(jìn)行井位測(cè)放，偏差控制在50mm內(nèi)。施工前需完成：周邊30m范圍地下管線探測(cè)地層巖性取樣分析（每10m取芯樣）編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案及應(yīng)急預(yù)案技術(shù)交底重點(diǎn)培訓(xùn)內(nèi)容：熱帶氣候下泥漿配比調(diào)整方法花崗巖層鉆進(jìn)參數(shù)控制（鉆壓8-12kN，轉(zhuǎn)速30-60r/min）溶洞處理應(yīng)急措施（預(yù)備黏土球+速凝水泥）2.2資源配置2.2.1設(shè)備配置設(shè)備類(lèi)型規(guī)格型號(hào)數(shù)量關(guān)鍵參數(shù)鉆井設(shè)備GY-300型工程鉆機(jī)2臺(tái)最大鉆深300m，開(kāi)孔直徑800mm泥漿系統(tǒng)250/50型泥漿泵2臺(tái)流量250m3/h，揚(yáng)程50m洗井設(shè)備空氣壓縮機(jī)1臺(tái)排氣量6m3/min，壓力1.2MPa起重設(shè)備8t汽車(chē)吊1臺(tái)最大起升高度18m檢測(cè)設(shè)備JCX-3型測(cè)斜儀1臺(tái)測(cè)量精度±0.5°2.2.2材料準(zhǔn)備井管材料：Q235B螺旋鋼管（Φ325×8mm），濾水管外包60目尼龍網(wǎng)濾料：級(jí)配石英砂（粒徑2-5mm，含泥量≤3%）止水材料：膨潤(rùn)土（蒙脫石含量≥70%）、P.O42.5水泥、黏土球（直徑50-80mm）泥漿材料：優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土+純堿（配比1:0.03），必要時(shí)添加聚丙烯酰胺（0.1%濃度）2.3場(chǎng)地布置場(chǎng)地平整開(kāi)挖泥漿循環(huán)系統(tǒng)：泥漿池（20m3）+三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e30m3）排水溝（寬300mm，坡度1%）材料堆放區(qū)（硬化處理，承載力≥150kPa）安全設(shè)施搭設(shè)防雨棚（抗風(fēng)等級(jí)≥12級(jí)）設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿（刷黃黑警示漆）配備消防器材（滅火器4個(gè)，消防沙2m3）三、成井施工工藝3.1鉆進(jìn)施工3.1.1鉆進(jìn)工藝選擇地層類(lèi)型鉆進(jìn)方法鉆頭類(lèi)型泥漿參數(shù)0-15m松散層正循環(huán)鉆進(jìn)三翼合金鉆頭密度1.10-1.15g/cm3，粘度20-22s15-50m砂巖層復(fù)合鉆進(jìn)金剛石復(fù)合片鉆頭密度1.05-1.10g/cm3，粘度18-20s50m以下基巖層沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)牙輪鉆頭密度1.05g/cm3，粘度16-18s3.1.2關(guān)鍵控制措施孔斜矯正每鉆進(jìn)50m使用測(cè)斜儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)偏差采用：輕度偏差（<1°）：調(diào)整鉆機(jī)水平度+導(dǎo)向鉆具嚴(yán)重偏差（>1°）：下入糾斜器（偏心楔角度1.5°）溶洞處理遇溶洞（直徑>0.5m）時(shí)：投入黏土球+碎石（比例3:1）填充采用速凝水泥（初凝時(shí)間<30min）護(hù)壁待凝固24h后復(fù)鉆3.2井管安裝井管組裝采用套管焊接+密封膠圈雙重連接，焊縫高度≥8mm濾水管段每節(jié)長(zhǎng)3m，外包兩層80目尼龍網(wǎng)（綁扎間距200mm）吊裝工藝使用專(zhuān)用吊具（承重≥5t），吊點(diǎn)設(shè)在井管1/3和2/3處采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀雙向控制垂直度，偏差≤0.5°/節(jié)井管底部焊接6mm厚鋼板封底，頂端高出地面500mm3.3濾料回填與止水濾料回填采用動(dòng)水填礫法，從井管與孔壁間隙均勻填入填礫速度控制在0.5-1m3/h，每填5m測(cè)量一次高度濾料頂面高于含水層頂板5m止水施工非含水層段采用黏土球止水（塑限指數(shù)≥17）分層回填夯實(shí)，每層厚度300mm，注水密實(shí)井口段澆筑C20混凝土井臺(tái)（直徑1.5m，高0.3m）3.4洗井與抽水試驗(yàn)3.4.1聯(lián)合洗井工藝活塞洗井：下入Φ273mm活塞，往復(fù)頻率30次/min，行程1.5m，持續(xù)8h空壓機(jī)洗井：分段清洗（每20m為一段），風(fēng)壓0.6-0.8MPa，直至水清砂凈洗井標(biāo)準(zhǔn)：出水量達(dá)到設(shè)計(jì)值95%以上水質(zhì)透明度≥30cm含砂量穩(wěn)定≤1/2000003.4.2抽水試驗(yàn)穩(wěn)定流抽水：降深級(jí)別：10m、15m、20m（每次穩(wěn)定8h）測(cè)量參數(shù)：動(dòng)水位、出水量、水溫（每30min記錄一次）恢復(fù)水位觀測(cè)：停泵后每5min測(cè)讀一次，直至水位穩(wěn)定（2h內(nèi)變化≤5cm）四、質(zhì)量控制4.1關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)控制項(xiàng)目允許偏差檢測(cè)方法井位坐標(biāo)≤50mm全站儀測(cè)量孔底沉渣≤200mm測(cè)繩+測(cè)錘（重1kg）井管垂直度≤1°/100m測(cè)斜儀逐段檢測(cè)濾料含泥量≤3%篩分法（烘干后稱(chēng)量）止水效果滲透系數(shù)≤10??cm/s注水試驗(yàn)（壓水0.3MPa）4.2過(guò)程控制措施鉆進(jìn)質(zhì)量每臺(tái)班檢查鉆具磨損情況（直徑減少≥5mm時(shí)更換）泥漿性能每班檢測(cè)2次（密度、粘度、含砂量）巖芯采取率：基巖層≥80%，松散層≥60%成井驗(yàn)收井身結(jié)構(gòu)：提交井結(jié)構(gòu)圖（含含水層位置、濾水管布置）水質(zhì)檢測(cè)：委托第三方檢測(cè)（pH值、硬度、重金屬含量等23項(xiàng)指標(biāo)）出水量驗(yàn)證：連續(xù)抽水72h，動(dòng)水位穩(wěn)定且出水量達(dá)標(biāo)五、安全管理5.1危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制危險(xiǎn)源類(lèi)型控制措施機(jī)械傷害設(shè)置設(shè)備防護(hù)罩，操作人員持證上崗觸電事故電氣設(shè)備安裝漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA）孔口墜落孔口設(shè)置防護(hù)蓋（承重≥200kg），未作業(yè)時(shí)封閉臺(tái)風(fēng)影響配備防風(fēng)纜繩（抗拉強(qiáng)度≥15t），臺(tái)風(fēng)預(yù)警時(shí)加固設(shè)備5.2安全技術(shù)要求高空作業(yè)搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)（寬度≥1.2m），設(shè)置1.2m高防護(hù)欄操作人員佩戴雙鉤安全帶，安全繩固定在專(zhuān)用錨點(diǎn)夏季施工配備防暑降溫設(shè)備（每50m2設(shè)置1臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)）施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置飲水點(diǎn)（提供含鹽飲用水，溫度≤25℃）應(yīng)急準(zhǔn)備配備應(yīng)急爬梯（Φ50mm鋼管，每30m設(shè)置休息平臺(tái)）儲(chǔ)備醫(yī)療急救箱（含蛇毒血清等熱帶急救藥品）六、施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期（天）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工準(zhǔn)備3設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、井位測(cè)放鉆進(jìn)施工8-10按井深15m/天控制成井施工4井管安裝、濾料回填洗井試驗(yàn)5聯(lián)合洗井、抽水試驗(yàn)竣工整理2場(chǎng)地恢復(fù)、資料編制進(jìn)度保障措施：雨季施工：配備防雨棚及排水泵（揚(yáng)程≥15m）設(shè)備保障：備用鉆桿100m、鉆頭3套、泥漿泵1臺(tái)材料儲(chǔ)備：濾料、水泥等關(guān)鍵材料儲(chǔ)備量≥設(shè)計(jì)用量120%七、環(huán)境保護(hù)7.1污染控制措施廢水處理施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀（總停留時(shí)間≥2h）后回用鉆井廢液采用壓濾機(jī)脫水（泥餅含水率≤60%），運(yùn)至指定處置場(chǎng)固廢管理巖芯、廢泥漿等分類(lèi)存放，其中危險(xiǎn)廢物（廢機(jī)油等）單獨(dú)收集生活垃圾日產(chǎn)日清，交由環(huán)衛(wèi)部門(mén)處理7.2生態(tài)保護(hù)施工場(chǎng)地周邊設(shè)置2m高圍擋（綠化率≥30%）噪聲控制：晝間≤70dB，夜間≤55dB（采用低噪聲設(shè)備+隔音罩）水土保持：棄土場(chǎng)設(shè)置擋土墻（高度1.5m）及截排水溝八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與資料歸檔8.1驗(yàn)收內(nèi)容工程實(shí)體井深、孔徑、垂直度實(shí)測(cè)出水量及含砂量測(cè)試（連續(xù)抽水24h）井口裝置完整性檢查資料驗(yàn)收鉆井班報(bào)表（含巖芯編錄、鉆進(jìn)參數(shù)記錄）成井結(jié)構(gòu)圖及抽水試