淺談農(nóng)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?yàn)椋汗芫ㄎ弧裰米o(hù)孔管→鉆孔→電測(cè)含水層排管→安裝井管→回填濾料及管外封閉→洗井→抽水試驗(yàn)→水質(zhì)分析→成井。

二、管井定位、埋置護(hù)孔管及鉆機(jī)安裝

管井定位應(yīng)盡量遠(yuǎn)離污染源，選擇場(chǎng)地開(kāi)闊、排水方便、交通方便的地方。按照施工圖紙進(jìn)行管井定位，安裝鉆機(jī)前，應(yīng)將鉆機(jī)的基礎(chǔ)平好、夯實(shí)，當(dāng)遇有軟硬不均的情況，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行處理。在地勢(shì)低洼、易受雨水沖灌的村莊施工，應(yīng)修筑鉆井基臺(tái)。安裝護(hù)孔管，下入護(hù)孔管的口徑、深度，根據(jù)巖層的個(gè)體情況和井孔的開(kāi)孔尺度而定。護(hù)孔管的內(nèi)徑一般比井的開(kāi)孔鉆頭大50～100mm，其下入深度應(yīng)在不透水層或潛水位以下1 m ，下入長(zhǎng)度一般為2～10 m ，下入護(hù)管時(shí)應(yīng)盡量減少巖層與護(hù)孔管的間隙，應(yīng)該用粘土球填好夯實(shí)。

鉆機(jī)定位必須平整穩(wěn)固，確保在施工中不發(fā)生傾斜、移動(dòng)，同時(shí)調(diào)整鉆機(jī)垂直度，垂直度支行偏差≤0.5% ，鉆尖應(yīng)對(duì)準(zhǔn)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(jīng)監(jiān)理復(fù)核后方可開(kāi)鉆。安裝鉆機(jī)、泥漿泵、電機(jī)、抽泥機(jī)等，各種機(jī)械設(shè)備必須安裝得水平、周正、牢固。設(shè)備安裝完畢，要檢查鉆孔、中心、開(kāi)車，使三者在一條垂直線上。認(rèn)真搞好各種安全措施，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)部分安裝防護(hù)罩，皮帶傳動(dòng)部分要設(shè)安全罩或防護(hù)拉桿，雷雨季節(jié)施工要安裝避雷針，電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的外殼應(yīng)接地線。

三 、鉆井和巖性鑒別

供水管井在鉆井過(guò)程中，泥漿護(hù)壁，隨時(shí)補(bǔ)充泥漿，調(diào)整泥漿比重，根據(jù)工程地質(zhì)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(lái)的顆?；斐赡酀{，自造泥漿護(hù)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(shí)，設(shè)置循環(huán)泥漿池，用比重為1.2～1.3 g/cm3泥漿護(hù)壁。現(xiàn)場(chǎng)備有泥漿性能測(cè)定計(jì)，隨時(shí)檢測(cè)泥漿質(zhì)量指標(biāo)，初期臺(tái)班至少檢測(cè)一次并作記錄，檢測(cè)時(shí)應(yīng)同時(shí)測(cè)定泥漿性能，以保證孔內(nèi)泥漿質(zhì)量符合要求。

四、成孔和清孔

整個(gè)成孔過(guò)程采用反循環(huán)工藝，控制鉆架垂直度，第一根鉆桿鉆進(jìn)時(shí)一定要注意，因此時(shí)鉆具重心高，送漿管偏心受力，鉆具易晃動(dòng)；根據(jù)井徑、孔深、鉆頭種類鉆速、泵的揚(yáng)程和土質(zhì)情況，掌握進(jìn)尺度，做好鉆孔記錄，選擇合適的重型鉆頭或安裝穩(wěn)定器及導(dǎo)向裝置，以減少鉆頭、鉆桿擺動(dòng)問(wèn)題和因土質(zhì)不均引起偏水現(xiàn)象；檢查鉆桿的垂直度，允許偏差一般應(yīng)≤5% ，應(yīng)經(jīng)常檢查，超過(guò)此值時(shí)應(yīng)進(jìn)行糾偏。在鉆井過(guò)程中，鉆井師傅根據(jù)井孔排渣情況，進(jìn)行初步鉆井地質(zhì)分析，并結(jié)合土層記錄畫(huà)出地層柱狀圖。當(dāng)達(dá)到鉆孔設(shè)計(jì)深度時(shí)，進(jìn)行井內(nèi)物探電阻測(cè)試，掌握其含水層的分布及其顆粒粗細(xì)，借以定性預(yù)測(cè)井的出水量，并為濾水管安裝位置提供依據(jù)。

用優(yōu)質(zhì)泥漿清孔，等吸出泥漿比重<1.08 g/cm3、砂率 < 4%時(shí)，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(guò)10；>100 m的井段，每百米頂角偏斜的遞增速度不得超過(guò)1.50。井段的頂角和方位角不得有突變。用經(jīng)緯儀從兩個(gè)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(shí)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(gè)穿繩孔插入，使4個(gè)繩套同心重疊對(duì)準(zhǔn)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(yù)先安置在孔口上的墊板上，即可開(kāi)始安裝井管。安裝井管時(shí)，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(yīng)將竹篾下部穿孔，釘在托盤上，再用8號(hào)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(jìn)井管內(nèi)，以防意外抽動(dòng)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(nèi)，至井管上口超出基臺(tái)約1m ，停止下降，即開(kāi)始安裝第二根井管，如此往復(fù)，直至將進(jìn)管下完。托盤下到孔底，井管安裝完畢，校正無(wú)誤后，應(yīng)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(gè)重要環(huán)節(jié)，填混凝土規(guī)格、礫料質(zhì)量、填礫方法均直接影響井的質(zhì)量。填礫的質(zhì)量要求：水利電力部門規(guī)定濾料應(yīng)選用磨圓度好的硅質(zhì)礫石。因此填礫的質(zhì)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(zhì)地堅(jiān)硬，其化學(xué)成分在水中不易起化學(xué)變化為理想。填入的礫石必須經(jīng) 過(guò)嚴(yán)格篩分，其合格率必須>90% 。填入的礫石不得含土過(guò)多或含有其他雜質(zhì)。在不需要進(jìn)行分組、分段抽水的管井中使用此法，應(yīng)在井管口安好防噴導(dǎo)水管。開(kāi)始時(shí)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(shuō)明礫石已超過(guò)濾水管的最上端。

七、洗井

下管填礫完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行洗井，并立即在井管內(nèi)加入一定數(shù)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(jī)或水泵抽水洗井的方法，用抽停結(jié)合的脈沖方式，反復(fù)交替進(jìn)行沖洗，直至水清砂凈無(wú)沉淀時(shí)止。洗井結(jié)束后，應(yīng)撈出井內(nèi)沉淀物并進(jìn)行抽水試驗(yàn)。

八、抽水試驗(yàn)

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

試驗(yàn)前先進(jìn)行穩(wěn)定地下水位觀測(cè)，用電測(cè)水位計(jì)施測(cè)，觀測(cè)精度要小于1 cm，觀測(cè)時(shí)間每隔20 min測(cè)一次，兩小時(shí)內(nèi)變幅≯2cm，且無(wú)連續(xù)上升或下降時(shí)，即可視為穩(wěn)定。隨后進(jìn)行試驗(yàn)抽水，檢查水泵、動(dòng)力、測(cè)試工具的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和工作效果，并實(shí)測(cè)可能達(dá)到的最大降深和相應(yīng)流量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決。試驗(yàn)采用9、6、3m3個(gè)降深，按照由大到小的順序進(jìn)行。流量采用水表測(cè)量，降深采用調(diào)節(jié)出水口閥門控制。試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)記錄井管內(nèi)動(dòng)水位和出水量，開(kāi)始時(shí)每隔10、20 min 觀測(cè)1 次，出現(xiàn)穩(wěn)定趨勢(shì)后改為30 min 1次。降深與流量的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)是：動(dòng)水位的波動(dòng)值不得>5 cm，流量在無(wú)連續(xù)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(guò)常見(jiàn)流量的5%。降深與流量同時(shí)達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)后的延續(xù)時(shí)間≮8h。抽水試驗(yàn)中應(yīng)取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析。3個(gè)降深的抽水試驗(yàn)完成后，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)繪制的S～Q 曲線關(guān)系正常時(shí)可結(jié)束抽水，立即觀測(cè)恢復(fù)水位。觀測(cè)時(shí)間為1、2、5、7、10、20、30、60、100 min，以后每隔60 min 觀測(cè)一次，直至穩(wěn)定。

試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)測(cè)量孔深，當(dāng)沉淀管內(nèi)沉淀>2 m時(shí)，應(yīng)重新洗井，清除沉淀，必要時(shí)取出沉淀樣品進(jìn)行顆料分析。抽水試驗(yàn)結(jié)束前，應(yīng)對(duì)抽出的水進(jìn)行含砂量測(cè)定。管井出水的含砂量應(yīng)<1/20000(體積比)。

九、水樣采集與送檢

抽水試驗(yàn)結(jié)束前，要按設(shè)計(jì)要求采集水樣進(jìn)行檢驗(yàn)。采集水樣的容器符合下列要求：容器應(yīng)選用硬質(zhì)玻璃瓶或聚乙稀瓶；容器必須洗凈。采樣時(shí)，應(yīng)用采樣水沖洗3次。水樣應(yīng)在抽水設(shè)備的出水管口處采集，采集數(shù)量宜為2～3L。衛(wèi)生細(xì)菌檢驗(yàn)用的水樣容器，必須進(jìn)行滅菌處理，并在保證水樣在采集、運(yùn)送、保存過(guò)程中不受污染。水樣采集后，應(yīng)貼上標(biāo)簽置于陰涼處，并及時(shí)送交檢驗(yàn)。