陜西省抗旱井工程施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與建設(shè)目標(biāo)本工程針對陜西省陜北黃土高原、關(guān)中平原及陜南秦巴山地三大區(qū)域的干旱防治需求，計(jì)劃新建抗旱井30眼，設(shè)計(jì)總出水量不低于1500立方米/日，解決約1.2萬畝農(nóng)田灌溉及5000人飲水問題。工程覆蓋榆林、延安、咸陽、寶雞、漢中5個地市，單井深度根據(jù)地質(zhì)條件差異設(shè)計(jì)為80-300米，井徑統(tǒng)一采用300毫米標(biāo)準(zhǔn)，配套建設(shè)井臺、泵房及輸水管網(wǎng)等附屬設(shè)施。1.2區(qū)域地質(zhì)特征陜北黃土高原區(qū)（占全省面積45%）：海拔800-1300米，黃土層厚度50-150米，土質(zhì)以粉砂質(zhì)黃土為主，垂直節(jié)理發(fā)育，易發(fā)生坍塌。地下水主要賦存于黃土孔隙及下伏基巖裂隙中，含水層埋深60-200米，單井出水量10-30立方米/小時(shí)。需特別注意古土壤層（鈣質(zhì)結(jié)核層）對成井的影響，其滲透系數(shù)僅為0.5-2米/日。關(guān)中平原區(qū)（占19%）：渭河兩岸地勢平坦，海拔322-600米，沉積有厚層第四系松散堆積物，含水層主要為中更新統(tǒng)沖積砂卵石層，厚度15-40米，埋深10-50米，單井出水量可達(dá)50-100立方米/小時(shí)。該區(qū)域地下水位年變幅2-5米，需考慮季節(jié)性降水對成井的影響。陜南秦巴山區(qū)（占36%）：海拔1000-3000米，基巖以花崗巖、石灰?guī)r為主，地下水主要存在于構(gòu)造裂隙及巖溶孔洞中，含水層分布不均，單井出水量差異顯著（5-80立方米/小時(shí)）。施工需穿越復(fù)雜巖層，部分區(qū)域需采用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝。1.3水文氣象條件陜西省年均降水量340-1210毫米，自南向北遞減。陜北地區(qū)降水集中在7-9月，占全年60%以上，且多以暴雨形式出現(xiàn)；關(guān)中地區(qū)四季降水較均勻，但存在春旱伏旱交替現(xiàn)象；陜南地區(qū)受華西秋雨影響，9-10月降水占比達(dá)35%。根據(jù)2025年氣象數(shù)據(jù)，項(xiàng)目區(qū)當(dāng)前處于降水偏少周期，地下水位較常年偏低1.2-2.5米，需適當(dāng)加深井深設(shè)計(jì)。二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置地質(zhì)工程師3名、水文工程師2名、施工技術(shù)員8名及安全員5名，劃分3個施工班組，每組配備XY-4型鉆機(jī)1臺、潛孔錘鉆進(jìn)設(shè)備1套、泥漿處理系統(tǒng)1套。采用"分區(qū)負(fù)責(zé)、流水作業(yè)"模式，陜北片區(qū)優(yōu)先施工，關(guān)中、陜南片區(qū)同步推進(jìn)，計(jì)劃總工期120天。2.2施工準(zhǔn)備工作場地平整：每眼井需平整15米×20米作業(yè)面，碾壓密實(shí)度≥90%，設(shè)置2%排水坡度。在黃土地區(qū)需澆筑200毫米厚C20混凝土硬化層，防止設(shè)備沉陷。設(shè)備配置：主要施工機(jī)械包括：鉆井設(shè)備：XY-4型巖芯鉆機(jī)（最大鉆深500米）3臺，配套BW-250型泥漿泵鉆進(jìn)工具：Φ377毫米三翼合金鉆頭、Φ273毫米潛孔錘、雙壁反循環(huán)鉆桿輔助設(shè)備：JJK-2型卷揚(yáng)機(jī)、ZL-50裝載機(jī)、QTZ-10塔式起重機(jī)材料準(zhǔn)備：井管：采用Φ273毫米鋼筋混凝土管（抗壓強(qiáng)度≥C30），濾水管段采用橋式過濾器，濾孔直徑10毫米，孔隙率18%濾料：選用2-5毫米石英砂（含泥量≤3%），根據(jù)地層顆粒分析結(jié)果確定級配護(hù)壁材料：優(yōu)質(zhì)膨潤土（造漿率≥16立方米/噸）、P.O42.5水泥2.3技術(shù)準(zhǔn)備編制詳細(xì)地質(zhì)勘察報(bào)告，采用SPT標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)確定各層土承載力特征值，重點(diǎn)查明：含水層埋深、厚度及滲透系數(shù)隔水層巖性及分布連續(xù)性不良地質(zhì)現(xiàn)象（如黃土濕陷性、巖溶發(fā)育區(qū)）地下水位動態(tài)變化規(guī)律三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1鉆進(jìn)工藝選擇根據(jù)三大區(qū)域地質(zhì)條件差異，采用差異化施工工藝：陜北黃土高原區(qū)：上部黃土層（0-80米）：采用Φ377毫米三翼合金鉆頭正循環(huán)鉆進(jìn)，泥漿密度控制在1.15-1.25g/cm3，粘度22-28s中部古土壤層（80-150米）：換用Φ325毫米牙輪鉆頭，降低鉆進(jìn)壓力（8-10kN），提高轉(zhuǎn)速（60-80r/min）下部基巖層（150-300米）：采用Φ273毫米潛孔錘空氣鉆進(jìn)，風(fēng)壓0.8-1.2MPa，風(fēng)量12-15m3/min關(guān)中平原區(qū)：松散覆蓋層（0-50米）：采用雙壁鉆桿反循環(huán)鉆進(jìn)，鉆桿內(nèi)外管間隙20毫米，空氣提升反循環(huán)系統(tǒng)真空度≥0.06MPa砂卵石層（50-100米）：采用跟管鉆進(jìn)工藝，下入Φ325毫米套管護(hù)壁，套管壁厚≥8毫米陜南秦巴山區(qū)：花崗巖地層：采用金剛石復(fù)合片鉆頭（胎體硬度HRC45-50），鉆進(jìn)壓力15-20kN巖溶發(fā)育區(qū)：采用地質(zhì)雷達(dá)超前探測，發(fā)現(xiàn)溶洞時(shí)立即填充水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'）3.2井管安裝施工安裝流程：井管檢查：逐節(jié)測量垂直度（偏差≤1%），檢查濾水管開孔率及纏絲質(zhì)量吊裝準(zhǔn)備：采用兩點(diǎn)起吊法，吊點(diǎn)設(shè)在距管端2/5處，使用專用橡膠保護(hù)墊安裝作業(yè)：第一節(jié)井管下至孔口后，用型鋼固定在井口三角架上后續(xù)井管采用法蘭連接，法蘭盤間加3毫米厚橡膠墊片，螺栓對稱緊固濾水管段對準(zhǔn)含水層位置，偏差≤0.5米井管底部安裝錐形封底，采用C30細(xì)石混凝土封堵質(zhì)量控制：井管垂直度：每50米測量一次，全井偏差≤0.5°連接強(qiáng)度：做1.5倍工作壓力（0.6MPa）水壓試驗(yàn)，30分鐘無滲漏濾水管定位：與含水層對應(yīng)誤差≤±0.3米3.3填礫與管外封閉填礫作業(yè)：采用連續(xù)下料法，從井管四周均勻填入，填礫高度超過濾水管上下各5米填礫速度控制在0.5-1.0立方米/小時(shí)，邊填邊測量礫面高度黃土地區(qū)采用"水沖填礫法"，通過Φ50毫米導(dǎo)管注水，使礫料自然下沉密實(shí)管外封閉：濾水管以上2米范圍：填入2-5毫米石英砂中間隔離段：填入5-10毫米碎石（厚度≥3米）井口段：采用優(yōu)質(zhì)粘土球（直徑50毫米，含水量20-25%）分層夯實(shí)，每層厚度300毫米，夯實(shí)度≥93%地表以下2米：澆筑C25混凝土密封，摻入6%膨脹劑3.4洗井與抽水試驗(yàn)洗井工藝：采用"聯(lián)合洗井法"：先進(jìn)行活塞洗井（行程1.5米，頻率20次/分鐘），再用空氣壓縮機(jī)洗井（風(fēng)壓0.7MPa）洗井標(biāo)準(zhǔn)：出水量達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%，水質(zhì)清澈（含砂量≤1/200000），延續(xù)時(shí)間≥8小時(shí)抽水試驗(yàn)：穩(wěn)定流抽水：按3個降深級別（1/3、2/3、最大降深）進(jìn)行，每個降深穩(wěn)定時(shí)間≥4小時(shí)數(shù)據(jù)采集：測量動水位、出水量、水溫、水質(zhì)，繪制Q-S曲線試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：水位波動范圍≤5厘米/小時(shí)出水量波動≤5%恢復(fù)水位24小時(shí)回升率≥90%四、質(zhì)量安全控制4.1質(zhì)量管理體系質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》SL256-2000及《供水管井技術(shù)規(guī)范》GB50296-99，關(guān)鍵指標(biāo)包括：井身垂直度：≤1°（每100米）井管安裝偏差：≤30毫米/全深濾料填礫合格率：≥95%出水量：達(dá)到設(shè)計(jì)值的95%以上水質(zhì)：符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB5084-2021檢測方法：井斜測量：采用JDT-6型測斜儀，每50米測一點(diǎn)孔徑檢測：使用Φ273毫米井徑儀，連續(xù)測量含砂量測定：采用重量法，取樣體積≥100升4.2安全防護(hù)措施施工安全：高空作業(yè)：設(shè)置1.2米高防護(hù)欄桿，作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱安裝RCD（動作電流≤30mA）鉆進(jìn)安全：制定"鉆孔坍塌應(yīng)急處置預(yù)案"，配備Φ325毫米打撈鉆具地質(zhì)災(zāi)害防治：黃土地區(qū)：雨季施工時(shí)設(shè)置邊坡截水溝，坡率放緩至1:1.5山區(qū)施工：每日進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測，位移預(yù)警值5毫米/天洪水防范：在渭河沿岸井位設(shè)置50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的擋水墻4.3環(huán)境保護(hù)措施泥漿處理：設(shè)置三級沉淀池（總?cè)莘e≥50立方米），泥漿經(jīng)處理后含砂量≤2%方可排放鉆渣晾曬后運(yùn)至指定棄渣場，碾壓填埋（壓實(shí)度≥85%）噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB）施工場界設(shè)置2米高聲屏障，采用吸聲材料水土保持：施工結(jié)束后平整場地，恢復(fù)植被覆蓋率≥90%井場周邊種植紫花苜蓿等固土植物，防止水土流失五、進(jìn)度計(jì)劃與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)5.1施工進(jìn)度控制進(jìn)度計(jì)劃：前期準(zhǔn)備階段（15天）：場地平整、設(shè)備進(jìn)場、材料檢驗(yàn)鉆井施工階段（90天）：單井平均施工周期4天（鉆進(jìn)2.5天，安裝1.5天）洗井驗(yàn)收階段（15天）：抽水試驗(yàn)、水質(zhì)檢測、資料整理保障措施：采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度模擬，關(guān)鍵線路偏差預(yù)警值±3天建立材料儲備庫，每種主要材料儲備量滿足10眼井需求配備備用設(shè)備（鉆機(jī)1臺、泥漿泵2臺），確保故障時(shí)24小時(shí)內(nèi)恢復(fù)施工5.2驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程驗(yàn)收內(nèi)容：成井質(zhì)量：井深、井徑、垂直度、濾水管安裝位置出水性能：出水量、水位降深、含砂量水質(zhì)指標(biāo)：pH值（6.5-8.5）、總硬度（≤450mg/L）、氯化物（≤250mg/L）工程資料：鉆孔柱狀圖、抽水試驗(yàn)報(bào)告、隱蔽工程記錄驗(yàn)收流程：施工單位自檢→監(jiān)理驗(yàn)收→第三方檢測→業(yè)主終驗(yàn)驗(yàn)收合格后簽署《抗旱井工程驗(yàn)收證書》，納入縣級水利工程管理體系六、后期管護(hù)與維護(hù)6.1井臺及配套設(shè)施井臺建設(shè)：C30混凝土澆筑井臺（尺寸3米×3米×0.3米），設(shè)置100毫米高擋水沿安裝Φ100毫米鋼制井蓋（帶鎖閉裝置），井口高出地面500毫米泵房建設(shè)：采用磚混結(jié)構(gòu)（尺寸4米×5米×3.5米），配置5.5kW深井泵（揚(yáng)程≥50米）安裝智能控制柜，具備遠(yuǎn)程啟停、流量監(jiān)測、故障報(bào)警功能6.2運(yùn)行維護(hù)方案日常管護(hù)：建立"一井一檔"管理制度，每月測量動水位、出水量每季度進(jìn)行一次簡易洗井（采用空壓機(jī)沖洗，歷時(shí)2小時(shí)）故障處理：出水量下降：采用鹽酸洗井（濃度10%，用量5-8立方米）井管破裂：使用Φ219毫米套管內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)泵體故障：配備備用深井泵，更換時(shí)間≤4小時(shí)6