介休市義棠水文站新建井地下水監(jiān)測(cè)工程施工方案及成果分析

景林珍

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 山西太原 030024）

介休市義棠水文站新建井地下水監(jiān)測(cè)工程施工方案及成果分析

景林珍

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 山西太原 030024）

文中介紹了介休市義棠水文站監(jiān)測(cè)井施工方案、施工步驟及抽水試驗(yàn)情況并結(jié)合抽水試驗(yàn)的計(jì)算，得出了相關(guān)結(jié)論及數(shù)據(jù)。

義棠水文站；監(jiān)測(cè)井；抽水試驗(yàn)；結(jié)論

1 義棠水文站監(jiān)測(cè)井施工概況

山西省監(jiān)測(cè)井建設(shè)工程第1標(biāo)段41067432號(hào)監(jiān)測(cè)井位于山西介休市義棠水文站院內(nèi)，井位由山西省晉中市水文水資源勘測(cè)分局選定，承擔(dān)鑿井施工任務(wù)單位為山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院。施工單位于2016年5月28日組織人員設(shè)備進(jìn)場(chǎng)開(kāi)始施工，于2016年6月12日完成施工任務(wù)。設(shè)計(jì)井深110 m，由于井深20.0 m處遇基巖，設(shè)計(jì)井深變更為55.0 m，實(shí)際鑿井深度55.0 m，誤差率為50%。井內(nèi)靜止水位埋深位于井口以下12.37 m。

2 成井工藝

監(jiān)測(cè)井成井施工工藝流程為：確定井位→準(zhǔn)備工作→安裝鉆機(jī)等裝備→鉆鑿井孔→電測(cè)井→井管安裝→回填濾料→黏土封閉→洗井→抽水試驗(yàn)→輔助設(shè)施建設(shè)→監(jiān)測(cè)井驗(yàn)收。

2.1 施工設(shè)備

本次使用鑿井設(shè)備見(jiàn)表1。

表1 投入機(jī)械設(shè)備一覽表

2.2 鉆進(jìn)方法

井深范圍內(nèi)地層巖性上部為第四系松散堆積物，下部為煤系碎屑巖地層，采用水400型鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，松散層采用鉆進(jìn)合適配比的泥漿進(jìn)行護(hù)壁。

鉆進(jìn)時(shí)井深0～20.0 m采用Φ500 mm圓管鉆具回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，井深20.0～23.5 m采用Φ168 mm牙輪鉆具鉆進(jìn)，井深23.5～55.0 m采用Φ127 mm牙輪鉆具鉆進(jìn)，鉆進(jìn)過(guò)程順利，未遇見(jiàn)較大的漂石、塊石。井深圓正，孔斜為 1.2°。

鉆進(jìn)過(guò)程中松散層采用泥漿護(hù)壁方式，泥漿主要由水與紅黏土組成，其相對(duì)密度約1.2，粘稠度約為17Pa·s。停鉆期間，將鉆具提出，定時(shí)攪動(dòng)井內(nèi)泥漿。發(fā)現(xiàn)漏漿時(shí)及時(shí)補(bǔ)充漏失，并定時(shí)測(cè)量泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)，保證各指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。松散層鉆畢后及時(shí)下置管徑為219 mm、壁厚為6 mm的濾水管護(hù)壁，基巖層采用清水鉆進(jìn)。

2.3 土（巖）樣采集與地層巖性

主要依據(jù)電測(cè)井資料及現(xiàn)場(chǎng)巖芯鑒別，本井共劃分12層，鉆進(jìn)過(guò)程中松散層每個(gè)地層至少采集1個(gè)松散土樣，巖層在不同的層性部位取1個(gè)巖樣，針對(duì)取起的土（巖）樣，就其顆粒組成、性質(zhì)等簡(jiǎn)述如下：

0～6.0 m：細(xì)砂，淺灰色，濕，結(jié)構(gòu)松散。

6.0 ～12.0 m：砂卵石，結(jié)構(gòu)松散呈次圓狀-次棱角狀，卵礫石含量較多，磨圓度中等。

12.0～13.0 m：細(xì)砂，淺灰色，濕，結(jié)構(gòu)松散。

13.0～16.0 m：中粗砂，淺灰色，濕，結(jié)構(gòu)松散，粗砂含量較多。

16.0～20.0 m：細(xì)砂，淺灰色，濕，結(jié)構(gòu)松散。

20.0～24.0 m：泥巖，紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，質(zhì)軟，遇風(fēng)開(kāi)裂，遇水軟化。

24.0～28.0 m：細(xì)砂巖，淺灰色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，質(zhì)硬。

28.0～37.5 m：泥巖，紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，質(zhì)軟，遇風(fēng)開(kāi)裂，遇水軟化。

37.5～42.5 m：中、粗砂巖，淺灰色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，質(zhì)硬。

42.5～50.5 m：泥巖，紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，質(zhì)軟，遇風(fēng)開(kāi)裂，遇水軟化。

50.5～52.5 m：細(xì)砂巖，淺灰色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，質(zhì)硬。

52.5～55.0 m：泥巖，紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，質(zhì)軟，遇風(fēng)開(kāi)裂，遇水軟化。

2.4 井管的配置與安裝

松散層鉆進(jìn)結(jié)束后，立即做井管安裝的前期工作，利用鉆桿作為試孔器，并順利下至孔底。隨后用直徑500 mm規(guī)格的鉆頭進(jìn)行掃孔至覆蓋層底部（20 m處），再選用質(zhì)量較好的管徑為219 mm、壁厚為6 mm的濾水管，下管至20 m處，采用提吊下管法。下置井管時(shí)，井管垂直于井口水平臺(tái)，上端口保持水平，井管中心與井孔中心一致。

根據(jù)監(jiān)測(cè)井井徑，監(jiān)測(cè)井內(nèi)共下兩套井管。一套為管徑為219 mm的濾水管，下置位置為0～20.0 m（不含地面以上0.5 m），共4根；另一套為管徑為168 mm的井壁鋼管，內(nèi)置于219 mm濾水管內(nèi)，下置位置為0～23.5 m，共23根。在下置φ168 mm井壁管后采取了水泥封堵止截松散層水措施。井深23.5 m以下未下置井壁管。井壁管高出地面0.5 m。

將各井壁管、濾水管按順序排定，并記號(hào)。采用電焊焊接，焊縫焊透、嚴(yán)密、不漏水，無(wú)夾渣、氣孔、焊瘤等缺陷。

2.5 封閉和止水

井口往下18.5 m段進(jìn)行封閉和止水，材料采用半干狀黏土球，黏土球直徑2～3 cm，緩慢、連續(xù)填入，黏土球用量約5.9 m3。封閉和止水效果良好。

在距地面200 mm以下，井管四周置做了圓形基座（直徑為400 mm）。

2.6 洗井及效果檢驗(yàn)

止水后采用活塞洗井，活塞自上而下逐層進(jìn)行。出水達(dá)到了水清砂凈，洗井效果良好，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

3 抽水試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)情況

本次對(duì)該監(jiān)測(cè)井進(jìn)行了三次降深的單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，并進(jìn)行了相應(yīng)的恢復(fù)水位觀測(cè)，三次水位降深及最終對(duì)應(yīng)出水量情況見(jiàn)表2。試驗(yàn)過(guò)程中水位觀測(cè)采用萬(wàn)用表電測(cè)水位法，出水量采用直角三角堰量測(cè)法。

表2 監(jiān)測(cè)井各次降深與出水量對(duì)應(yīng)表

3.2 滲透系數(shù)計(jì)算及水文地質(zhì)參數(shù)選取

根據(jù)監(jiān)測(cè)井地層巖性情況，地層水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算采承壓水完整井公式進(jìn)行，計(jì)算公式如下，參數(shù)取值及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

式中：K——滲透系數(shù)，m/s；

Q——穩(wěn)定流量，m3/s；

r——抽水井半徑，m；

S——抽水井降深，m；

M——承壓含水層厚度，m；

表3 監(jiān)測(cè)井抽水試驗(yàn)參數(shù)取值及計(jì)算結(jié)果表

H——?jiǎng)铀恢梁畬拥装迳疃龋琺；

R——影響半徑，m。

由表3計(jì)算出的結(jié)果為井內(nèi)靜水位以下整個(gè)基巖層中的滲透系數(shù)及影響半徑值。

4 結(jié)語(yǔ)

義棠水文站監(jiān)測(cè)井在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成了成井施工工藝的各項(xiàng)流程，鉆井孔斜為1.2°，鉆井過(guò)程中采用的泥漿各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足要求。

井壁管、過(guò)濾管及沉淀管的型材、規(guī)格、數(shù)量和質(zhì)量以及安裝要求均能滿(mǎn)足任務(wù)書(shū)要求。填礫、封閉和止水的材料及數(shù)量滿(mǎn)足要求，且效果良好。洗井按照任務(wù)書(shū)采用活塞洗井方法自上而下逐層進(jìn)行，效果良好。綜上，本監(jiān)測(cè)井施工質(zhì)量合格。

Construction Scheme of a New Groundwater-monitoring Well in Yitang Hydrological Station of Jiexiu City and Result Analysis

JING Lin-zhen

The paper introduces the construction scheme，construction step and water pumping test situation of a new groundwater-monitoring well in Yitang Hydrological Station of Jiexiu City and in combination with the calculation result of the water pumping test，gives the correspounding conclusion and data.

Yitang Hydrological Station；monitoring well；water pumping test；conclusion

P641

B

2017-04-11

景林珍（1983-），女，2009年畢業(yè)于河北工程大學(xué)水利水電工程專(zhuān)業(yè)，工程師。

1006-8139（2017）03-023-03