水源井工程重点难点分析Word下载.docx
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为使本项目工程按约定的工期内完成施工任务。
工作中要打出提前量,因此在进入施工现场后,利用我公司现有的机械及人员并配合成熟的施工方法,加快施工,合理组织多台机械平行作业,工序施工采用流水作业的施工方法,抢前抓早。
因此,整个标段工程的施工排序将非常重要,这对施工队伍的施工能力和组织能力将是一个考验
三、水源井工程
水源井工程是一种地下隐蔽性工程,在施工过程中若操作不当,极易产生质量问题对工程质量将会产生极大影响,且返工特别困难,可能造成巨大的浪费,严重影响工程的进展。
常见的质量问题主要有:
塌孔、斜孔、缩孔、井管贴向孔壁及孔底沉渣过多等;
(一)凿井重点和难点分析
1、钻机安装施工准备
(1)确保机井施工安全与成井质量,严格执行技术操作规程,预防事故发生。
(2)试钻前按照质量要求,检查钻井设备各零部件,不合格的不使用。
(3)泥浆循环系统的泥浆池和沉淀池的容积,满足施工储浆和沉砂的要求。
泥浆槽的长度在15m以上。
(4)管井施工所需管材、滤料、粘土、粘土球及其他物料,按设计要求在开钻前准备好,并及时运到现场。
2、钻机安装
(1)水源井采用反循环钻机进行施工。
(2)钻机及附属配套设备的安装,保证基础坚实,安装平稳,布局合理,便于操作;
回转钻机转盘水平,天车、转盘及井孔中心在一条铅直线
上;
冲击钻机保证连接牢固,钻具总重不超过钻机说明书规定的重量,活芯灵活,钢丝绳与活套的上线保持一致;
在钻进过程中不得位移。
3、凿井
(1)钻进方法与护壁
A、采用反循环钻机进行钻井。
B、冲洗介质,根据水文地质条件和施工情况等因素合理选用。
在粘土或稳定地层,采用清水;
在松散、破碎地层,采用泥浆。
C、根据钻进机具和地层采取泥浆护壁。
用泥浆护壁,孔内泥浆面距地面小于0.5m。
D、顶部的松散层采用套管护壁。
E、成井过程中设置的护口管,保证在管井施工过程中不松动,井口不坍塌。
(2)钻孔泥浆质量要求
A、根据地质报告地层确定泥浆密度为,遇高压含水层或易塌地层,泥浆密度酌情加大。
B、砾石、粗砂、中砂含水层泥浆粘度为18-22s;
细砂、粉砂含水层为16-18s。
C、回转钻进时,孔内泥浆含沙量≯12%。
D、回转钻进时,胶体率不低于80%。
井孔较深时,胶体率适当提高。
(A)停钻期间,将钻具提至安全孔段位置并定时循环或搅动孔内泥浆;
泥浆漏失随时补充;
如孔内发生故障,视具体情况调整泥浆指标或提出钻具。
(B)井孔倾斜度符合《机井技术规范》3.3.2规定。
钻进时合理选用钻进参数,必要时安装钻铤和导正器。
发现孔斜征兆,及时纠正。
钻具的弯曲、磨损定时检查,不合格不使用。
4、疏孔、换浆和试孔
(1)松散层中的井孔用疏孔器疏孔,疏孔器外径与设计井孔直径相适应,长度≮8m,达到上下畅通。
(2)泥浆护壁的井孔,除高压自流水层外,用比原钻头直径大10-20mm的疏孔钻扫孔,破除附着在开采层孔壁上的泥皮。
孔底沉淀物排净后,及时向孔内送入稀泥浆,使孔内泥浆逐渐由稠变稀,不得突变。
出孔泥浆与入孔泥浆性能接近一致,孔口捞取泥浆样达到无粉砂沉淀要求。
(3)下井管前校正孔径、孔深和测斜。
井孔直径不小于设计孔径20mm;
孔深偏差不超过设计孔深的±
1/1000;
孔斜不得超过设计要求。
≤100m的井段,顶角倾斜不超过10;
>100m的井段,控制每100m顶角倾斜的递增速度不超过1.50。
5、井管安装
(1)井管外观质量的检查
A、井管无残缺、断裂和弯曲等缺陷。
B、有足够的抗压强度。
C、过滤器开孔率偏差不超过设计开孔率的±
10%,缠丝间距偏差不超过设计丝距的±
20%,缠丝至穿孔管壁的最小距离>3mm。
D、井管的上下口平面垂直于井管轴线。
井管管口平面倾斜度偏差不超过井管外径的1.5%。
E、管井过滤器的制作,保证具有良好的过滤性能,结构坚固、抗腐蚀性强不易堵塞。
过滤器长度,根据可开采含水层的累计厚度、富水性、设计取水量等通过技术经济分析确定(可开采含水层累计厚度不超过30m时,过滤器长度按含水层累计厚度取值)。
过滤器骨架管的穿孔形状、尺寸和排列方式,根据管材强度和加工工艺确定,孔隙率宜为15-30%。
缠丝过壁2-4mm,垫筋两端设挡箍;
缠丝材料应无毒、耐腐蚀、抗拉强度大和膨胀系数小;
缠丝断面形状宜为梯形或三角形;
缠丝孔隙尺寸应根据含水层的颗粒组成和均匀性确定。
(2)井管的安装
A、井管安装前按照钻孔的实际地层资料校正,然后进行井管组合、排列、测量长度,并按井管排列顺序编号。
B、井管的连接做到对正接直、封闭严密,绑扎牢固,承插接头处的强度满足下管安全和成井质量的要求。
C、过滤器安装位置的上下偏差不超过300mm。
D、采用填砾过滤器的管井,井管位于井孔中心。
下井管时安装井管扶正器,其外径比井孔直径小30-50mm。
根据井深和井管类型确定扶正器的数量,间隔3-20m安装一组,每眼井至少安装2组。
E、井管底部座落在坚实的基础上,若下部孔段废弃不用时,必须用卵石或碎石填实。
6、滤料回填
(1)滤料级配
过滤器的管井井管安装后,根据要求及时回填过滤料。
过滤料高度超过过滤器的上端;
过滤料用磨圆度较好的硅质砾石;
不应含土和杂物,严禁使用棱角碎石;
滤料的不均匀系数应小于2;
回填过滤料时,滤料沿井管四周均匀连续填入,随填随测。
当发现填入数量及深度与计算有较大出入时,应及时报出原因并排除。
(2)回填滤料方法
A、采用静水回填过滤料。
B、沿井管周围连续的均匀缓慢的填入,速度不太快。
过滤料中途受阻,不许摇动或强力提动井管,可用小掏筒或活塞下入井管内慢慢上下提动,直至过滤料下沉为止。
C、回填过滤料用计量容器,便于及时的与计划数量校对。
当过滤料填入到一定数量时,等过滤料下沉,用测棒测量填滤料高度,边填边测,直到计划位置为止。
测棒是用圆铁棍制成,长0.5-1m,两端呈圆尖形,其重量超过所用测绳总重量的一倍。
7、管外封闭
管外封闭采用粘土封闭。
封闭前,按照管井施工图所要封闭的深度,计算出需要回填入的粘土的数量,采用人工回填。
8、洗井和试验抽水
(1)过滤料回填完毕后及时进行洗井并补填滤料。
(2)洗井方法和工具,按井的结构、管材、钻井工艺及含水层特征选
择,尽量采用不同的洗井工具交错使用或联合使用。
(3)洗井和试验抽水的质量应符合下列要求:
A、洗井完毕后,井底沉淀物厚度<井深的5/1000。
B、洗井完毕后,进行试验抽水,水泵出水后30min采取水样。
用容积法测定的含砂量:
中、细砂含水层不得超过1/20000;
粗砂、砾石、卵石含水层不超过1/50000。
C、试验抽水时,做一次大降深抽水,水位稳定延续时间:
松散层地区不少于8h;
贫水区和水文地质条件不清楚的地区,水位稳定延续时间适当延长。
有特殊要求的管井,做三次降深抽水。
D、试验抽水达到设计出水量,不低于设计出水量的75%。
E、试验抽水终止前,采取水样,进行水质分析。
(二)塌孔质量问题
塌孔的原因:
1.存在不稳定地层。
不稳定地层有两种情况,一种是当地层中存在的杂填土较厚时,如果在钻孔中不认真处理,很容易造成塌孔;
另一种是当地层中的砂层过厚,而泥浆压力不足时,也容易造成塌孔。
2.野蛮施工,破坏孔壁使其坍塌。
钻孔不注意孔的垂直度,发生桩孔倾斜质量问题;
在井管运输起吊过程中,不按施工规范起吊,导致井管下落不正确,冲击孔壁而造成桩孔坍塌。
3.成孔及下井管间隔时间过长,因软地层产生应力释放,孔壁地层产生蠕变,导致桩孔失稳坍塌。
防止桩孔失稳坍塌的措施:
1.采取有效措施消除不良地层的影响,采用钢护筒进行护壁;
使用优质砂泥浆;
提高泥浆水头压力保持孔壁稳定。
2.严格按照施工规范进行施工,这道工序保证高质量。
如钻孔的垂直度、井管吊装竖直度、钻孔的直径和深度等。
(三)斜孔质量问题
斜孔产生的原因:
钻机垂直度不准确,钻孔中地基出现单面沉降,地层中侧向土质不同,钻进中遇到坚硬地质等。
防止产生斜孔措施:
1.当遇到地层地质不均匀,孔内横向地层软硬不均等情况时,在钻进过程中,钻头会偏向较软的一边。
可以使用爆破或斜孔位置加注混凝土的方法,用混凝土填充软弱部位,硬化后使其能均匀下钻。
2.在钻进过程中,习题不使用单腰带钻头,宜使用双腰带钻头,腰带之间的间距不小于1.5m,增加钻头的导向性。
3.增加钻头质量,使用负压钻进。
采用合金钻头,钻头质量不小于2t。
4.在钻进一定深度后,要经常用水平尺检测钻机是否水平,确保桩也的垂直度。
(四)缩径质量问题
缩径的主要原因:
钻进成孔时,地层在应力释放过程中,缓慢发生变形,导致孔径变小而造成缩径现象。
缩径将导致机井周围的滤料不均匀,影响机井成型后的出水量。
因此,在成孔施工过程中,必须认真对待、切实重视。
防止缩径的措施:
1.在各方面条件允许的前提下,尽量加快成孔的速度,以便尽快下沉井管并适时下滤料,达到滤料侧压力抵消孔内释放应力的目的,以减少孔壁变形的时间。
2.在钻孔施工过程中,使用与孔径一致的探孔器,随时检查成孔的变化情况,如果发现异常,使用钻机重新进行扫孔。
3.钻孔完成后,经及时检查缩径质量问题,立即安装井管,并快速均匀填滤料,缩短成井的时间差,这样也能有效地减少孔径变形程度。
(五)机井标高不准、井壁周边滤料不均匀的质量问题
在许多机井施工中,井管标高过低或标高过高的现象时有发生,此类问题必然导致机井深度不足,严重影响机井的出水量。
在施工过程中,必须严格加以控制,杜绝野蛮施工和偷工减料。
为避免发生此类质量问题,主要注意以下三个方面:
1.标高控制不准确。
在钻进过程中,孔口标高和钻机标高会因泥浆浸泡和钻机振动而发生变化。
在钻孔完成后,应当重新测定标高,并用此标高作为施工的控制标准。
2.钻孔存在问题的影响。
在钻孔施工过程中要保证钻孔不发生倾斜现象,必要时应采用倾斜仪测定钻孔倾斜度。
3.下管过程中井管产生上浮。
无论井管长或短,当管顶比较低时,必须使用限位器,通过限位器将井管固定在钻机上,确保井管不因填筑滤料而产生上浮。
(六)清孔不干
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