淺談農村安全飲水供水管井工程施工方案

□周興新

一、施工程序

供水管井施工順序為：管井定位→埋置護孔管→鉆孔→電測含水層排管→安裝井管→回填濾料及管外封閉→洗井→抽水試驗→水質分析→成井。

二、管井定位、埋置護孔管及鉆機安裝

管井定位應盡量遠離污染源，選擇場地開闊、排水方便、交通方便的地方。按照施工圖紙進行管井定位，安裝鉆機前，應將鉆機的基礎平好、夯實，當遇有軟硬不均的情況，應當進行處理。在地勢低洼、易受雨水沖灌的村莊施工，應修筑鉆井基臺。安裝護孔管，下入護孔管的口徑、深度，根據巖層的個體情況和井孔的開孔尺度而定。護孔管的內徑一般比井的開孔鉆頭大50～100mm，其下入深度應在不透水層或潛水位以下1 m ，下入長度一般為2～10 m ，下入護管時應盡量減少巖層與護孔管的間隙，應該用粘土球填好夯實。

鉆機定位必須平整穩固，確保在施工中不發生傾斜、移動，同時調整鉆機垂直度，垂直度支行偏差≤0.5% ，鉆尖應對準井位中心，其水平位置允許偏差20 mm ，將高程引到可靠便于施工和檢查的位置處，并經監理復核后方可開鉆。安裝鉆機、泥漿泵、電機、抽泥機等，各種機械設備必須安裝得水平、周正、牢固。設備安裝完畢，要檢查鉆孔、中心、開車，使三者在一條垂直線上。認真搞好各種安全措施，機器運轉部分安裝防護罩，皮帶傳動部分要設安全罩或防護拉桿，雷雨季節施工要安裝避雷針，電動機等設備的外殼應接地線。

三 、鉆井和巖性鑒別

供水管井在鉆井過程中，泥漿護壁，隨時補充泥漿，調整泥漿比重，根據工程地質情況，在粘土和亞粘土中成孔，加清水使清水和孔中鉆頭削下來的顆粒混成泥漿，自造泥漿護壁，排渣泥漿的比重控制在1.1～1.2 g/cm3；在易塌的砂土和較厚的夾砂層中成孔時，設置循環泥漿池，用比重為1.2～1.3 g/cm3泥漿護壁。現場備有泥漿性能測定計，隨時檢測泥漿質量指標，初期臺班至少檢測一次并作記錄，檢測時應同時測定泥漿性能，以保證孔內泥漿質量符合要求。

四、成孔和清孔

整個成孔過程采用反循環工藝，控制鉆架垂直度，第一根鉆桿鉆進時一定要注意，因此時鉆具重心高，送漿管偏心受力，鉆具易晃動；根據井徑、孔深、鉆頭種類鉆速、泵的揚程和土質情況，掌握進尺度，做好鉆孔記錄，選擇合適的重型鉆頭或安裝穩定器及導向裝置，以減少鉆頭、鉆桿擺動問題和因土質不均引起偏水現象；檢查鉆桿的垂直度，允許偏差一般應≤5% ，應經常檢查，超過此值時應進行糾偏。在鉆井過程中，鉆井師傅根據井孔排渣情況，進行初步鉆井地質分析，并結合土層記錄畫出地層柱狀圖。當達到鉆孔設計深度時，進行井內物探電阻測試，掌握其含水層的分布及其顆粒粗細，借以定性預測井的出水量，并為濾水管安裝位置提供依據。

用優質泥漿清孔，等吸出泥漿比重<1.08 g/cm3、砂率 < 4%時，即可得終孔深度；終孔垂直度≤100 m的井段，其頂角的偏斜不得超過10；>100 m的井段，每百米頂角偏斜的遞增速度不得超過1.50。井段的頂角和方位角不得有突變。用經緯儀從兩個方向檢查鉆桿垂直度，即可得終孔垂直度。

五、井管安裝

井管鋼絲繩托盤下管法：

下管時用四根兜底繩、鋼筋混凝土制或木制托盤，先將4根吊重用的鋼絲繩分別纏繞于絞車上，在其另一端編好鋼絲繩套，分別從托盤的4個穿繩孔插入，使4個繩套同心重疊對準托盤的銷釘孔。將銷釘表面涂上黃油，插入銷釘孔，銷住四根兜底繩。銷釘要伸到穿繩的托盤放于預先安置在孔口上的墊板上，即可開始安裝井管。安裝井管時，先把托盤的上沿涂上灰砂瀝青，而后使井管垂直插入托盤的插口，在接口處纏3～4圈塑料薄膜，用6～8根竹篾均勻地圍在接頭處，如果是木托盤應將竹篾下部穿孔，釘在托盤上，再用8號鉛絲于接口上下各綁3～5道，使井管與托盤連接牢固。將中心繩放松8～10 m ，盤旋塞進井管內，以防意外抽動中心繩拔出銷釘。起吊托盤和沉淀管，待兜底繩吃力后，將墊板抽掉，再徐徐下降，把托盤和第一根井管送入鉆孔內，至井管上口超出基臺約1m ，停止下降，即開始安裝第二根井管，如此往復，直至將進管下完。托盤下到孔底，井管安裝完畢，校正無誤后，應將管身固定，使其不搖擺。然后將兜底繩放松，即可起拔中心繩。銷釘拔出后，再用絞車拔出兜底繩，兜底繩拔出，即可回填礫料。

六、 填礫與管外封閉

填礫是管井施工中的一個重要環節，填混凝土規格、礫料質量、填礫方法均直接影響井的質量。填礫的質量要求：水利電力部門規定濾料應選用磨圓度好的硅質礫石。因此填礫的質量必須符合下述要求：填礫的形狀以近似圓形的卵石或砂粒為宜，不能采用碎石作填礫。填礫質地堅硬，其化學成分在水中不易起化學變化為理想。填入的礫石必須經 過嚴格篩分，其合格率必須>90% 。填入的礫石不得含土過多或含有其他雜質。在不需要進行分組、分段抽水的管井中使用此法，應在井管口安好防噴導水管。開始時填礫速度不要太快，等孔中有水返出后再加快填礫速度。一般約30 min 投入103礫石。若孔口不返水，說明礫石已超過濾水管的最上端。

七、洗井

下管填礫完成后應及時進行洗井，并立即在井管內加入一定數量的硫偏磷鈉溶液以加速固壁泥皮的分解，隨后采用空壓機或水泵抽水洗井的方法，用抽停結合的脈沖方式，反復交替進行沖洗，直至水清砂凈無沉淀時止。洗井結束后，應撈出井內沉淀物并進行抽水試驗。

八、抽水試驗

為查明抽水降深與流量的關系，判別地下水向井內集流的流態(是層流、紊流、還是混合流)，準確計算含水層的滲透系數，以推求井的最大可能出水量，為鉆井最終選用潛水泵型號提供依據。

試驗前先進行穩定地下水位觀測，用電測水位計施測，觀測精度要小于1 cm，觀測時間每隔20 min測一次，兩小時內變幅≯2cm，且無連續上升或下降時，即可視為穩定。隨后進行試驗抽水，檢查水泵、動力、測試工具的運轉情況和工作效果，并實測可能達到的最大降深和相應流量，發現問題應及時解決。試驗采用9、6、3m3個降深，按照由大到小的順序進行。流量采用水表測量，降深采用調節出水口閥門控制。試驗過程中應記錄井管內動水位和出水量，開始時每隔10、20 min 觀測1 次，出現穩定趨勢后改為30 min 1次。降深與流量的穩定標準是：動水位的波動值不得>5 cm，流量在無連續增大或減小的情況下，最大流量與最小流量的差值不得超過常見流量的5%。降深與流量同時達到穩定標準后的延續時間≮8h。抽水試驗中應取水樣進行水質分析。3個降深的抽水試驗完成后，當現場繪制的S～Q 曲線關系正常時可結束抽水，立即觀測恢復水位。觀測時間為1、2、5、7、10、20、30、60、100 min，以后每隔60 min 觀測一次，直至穩定。

試驗結束后應測量孔深，當沉淀管內沉淀>2 m時，應重新洗井，清除沉淀，必要時取出沉淀樣品進行顆料分析。抽水試驗結束前，應對抽出的水進行含砂量測定。管井出水的含砂量應<1/20000(體積比)。

九、水樣采集與送檢

抽水試驗結束前，要按設計要求采集水樣進行檢驗。采集水樣的容器符合下列要求：容器應選用硬質玻璃瓶或聚乙稀瓶；容器必須洗凈。采樣時，應用采樣水沖洗3次。水樣應在抽水設備的出水管口處采集，采集數量宜為2～3L。衛生細菌檢驗用的水樣容器，必須進行滅菌處理，并在保證水樣在采集、運送、保存過程中不受污染。水樣采集后，應貼上標簽置于陰涼處，并及時送交檢驗。