打井合同施工技术规范.docx
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打井合同施工技术规范
附件:
施工工艺要求
施工工艺设计
1、施工工艺设计说明
(1) 本钻井系统工程与各单项钻井工作之间关系极为密切,为确保该钻井供水工程施
工品质、顺利施工,兹拟定该计划作为此供水工程施工进度管理及品质管控依据。
(2) 本计划人力、材料设备之安排均依该钻井工程进度适时做以调整,以符合钻井进
度。
(3) 本施工组织计划依据钻井合同规范施工,若有抵触以钻井合同修正。
2、施工工艺设计组织
钻井供水工程依工作性质不同人力编组如下:
2.1 准备部分
人员及设备进场、开挖沉淀坑、接通水电、人员食宿安排(乙方自理)
2.2 设备安装、调试部分
设备自检、提升井架、钻机平台水平校正、注水至沉淀坑
2.3 供水井钻进部分
设备检修养护、井孔维护、材料购置及安装储备
2.4 成井部分
测井、井管焊接、封填砾料、粘土封井
2.5 洗井部分
抽水设备安装及调试、抽水试验、成井验收
2.6 工队撤离部分
完工清场
3、施工工艺方法及工艺技术措施
根据钻井供水工程的特点,依据钻井施工技术要求及现场实际情况,我钻井队
组织技术人员编制此施工方案。
3.1 钻机定位
钻机定位必须平整稳固,确保在施工中不倾斜、移动,同时调整钻机垂直度
(垂
直度运行偏差≤0.5% 、钻尖与井位同心),便于施工井位检查,复检后方可开钻。
3.2 泥浆配制
泥浆配制,应根据当地实际地质情况适时掌控,掺合粘土以养护孔壁。
3.3 成孔
整个成孔过程采用水循环工艺,控制塔架垂直度;根据井径、孔深、钻头种类
钻进、地质情况,适时掌握进尺度,做好钻孔地层记录,选择适合相应地质的钻头,
以减少钻头、钻杆摆动问题;检查钻杆的垂直度及时纠偏。
3.4 井管安装:
采用钢丝绳托盘下管法
下管时采用二根兜底绳,分别缠绕于绞磨(专用成孔设备)上,在其另一端编
好
钢丝绳套,分别从托盘底座的四个穿绳孔插入,使四个绳套同心重叠对准托盘底座
的钻钉孔。
销好兜底绳的托盘底座,预先安置在孔口上的垫板上,即可开始安装井
管。
销钉拔出后,再用绞磨拔兜底绳,兜底绳拔出后即可回填砾料。
3.5 回填砾料
填砾是管井建造的一个重要环节,填砾规格严格按照水利部颁部标准进行施工,
中粗砂含水层、填砾厚度不小于 100mm,细砂以下含水层,厚度不小于 125mm,
滤料选用砾石(Φ3 - Φ5mm)。
3.6 井管外封闭
井壁管外封闭前,所需的粘土球及粘土方量、计划填入深度进行计算(以滤水
管
的安装位置计算)。
填入方法与填入砾石相同,应注意防止因粘土球填入井孔受压
缩致使填入的砾石错位。
3.7 洗井
井管安装完毕后,采用高扬程水泵对管井进行抽水洗井,将水抽清,以保证管
井达到正常出水量。
4、施工工艺工序
4.1 钻机定位、安装锁定
4.2 泥浆配制
4.3 成孔
4.4 电法测井
4.5 井管安装
4.6 回填砾料
4.7 井管外封闭
4.8 洗井
4.9 完工清场
附件:
机井技术规范
【题 名】:
农用机井技术规范
【副 题 名】:
【起草单位】:
水利电力部农田水利司主编
【标 准 号】:
SL256-2000
【代替标准】:
《机井技术规范》SD 188-86
【颁布部门】:
水利电力部批准
【发布日期】:
【实施日期】:
【标准性质】:
水利电力行业标准
【批准文号】:
水国科[2000]388 号
【批准文件】:
中华人民共和国水利部
关于批准发布《机井技术规范》SL256-2000 的通知
水国科[2000]388 号
根据水利部水电技术标准制定、修订计划,由农村水利司主持,以农村水利司为主编
单位修订的《机井技术规范》,经审查批准为水利行业标准,并予以发布。
标准的名称和编号为:
《机井技术规范》SL256-2000。
本标准自 2000 年 10 月 1 日起实施。
在实施过程中,请各单位注意总结经验,如有问
题请函告主持部门,并由其负责解释。
标准文本由中国水利水电出版社出版发行。
二 000 年八月三十一日
【全 文】:
第一章 总 则
第 1.0.1 条 本规范适用于农田灌溉机井的建设与管理。
人畜饮水和林牧副渔供水
机
井,可参照执行。
第 1.0.2 条 农用机井建设与管理,除按本规范执行外,并应遵守国家的有关规定。
第 1.0.3 条 农用机井应在具有必要的水文地质资料和地下水资源评价的基础上,
进行规划与设计。
第 1.0.4 条 各级水利部门,必须按本规范进行农用机井建设与管理。
第 1.0.5 条 机井建设所用的材料和设备,应符合国家、部或专业现行标准的要求。
选 用新材料和新设备时,应经试验符合质量要求。
第二章 井 灌 区 规 划
第一节 规 划 原 则
第 2.1.1 条 井灌区应在农业区划和水利规划的基础上,以合理开发和综合用水资源、
保护生态环境为原则进行规划。
第 2.1.2 条 规划时,应做出不同方案,进行经济效益分析,选定最优方案。
第 2.1.3 条 规划时,应统筹考虑近期和远景开发的需要,兼顾流域与地区之间的
关系,合理进行井、渠、沟、路、林、电的总体布置和旱、涝、碱的综合治理。
第 2.1.4 条 开发利用地下水,应优先开采浅层水,严格控 制开采深层水。
第 2.1.5 条 在有良好含 水层和补给来源充沛的地区,可集中开采;补给来源有限
的地区,宜分散开采。
第 2.1.6 条 灌溉用水应符合《农田灌溉水质标准》TJ24—79;人畜饮水应符合
《生
活饮用水卫生标准》TJ20—76。
第 2.1.7 条 在长期超采引起地下水位持续下降的地区,应停止开采。
滨海平原地
区,
应注意防止海水入侵。
第 2.1.8 条 规划时,应根据水文地质条件,考虑地下水监测站网的布设。
第二节 基 本 资 料
第 2.2.1 条 自然地理和水文气象概况。
规划区的地理位置,地貌类型及特征,表层土壤类别与分布情况。
规划区的面积,包括山丘、平原、耕地、林业、草原、沙漠等面积。
降水量,蒸发量,地表径流量;气温,无霜期;水、旱灾情况。
第 2.2.2 条 地质与水文地质条件。
包括地层岩性、构造分布及其特征。
含水层
(组)
的分布,地下水类型、埋藏和开采条件、富水性,地下水补给、径流、排泄条件;地下
水动态、化学类型、矿化度及有关参数等。
第 2.2.3 条 农业、工业、生活用水情况和水利工程现状。
作物种类,种植面积,复种指数和单位面积产量;灌溉制度及效益,农、林、牧、副、
渔业、工业、人畜用水量,水源及污染情况。
已建成机井数,配套机井眼数,逐年机井利用率,实际开采地下水量,灌溉面积,
以及各种水利工程设施的数量、效益和利用情况。
第 2.2.4 条 社会经济情况和技术经济条件。
包括规划区内的人口、劳力、畜力、
农机数量,农业及工矿企业生产状况、发展计划、历年产值、人均收入,打井专业组织、
装备和技术状况;能源、建材、交通和环保等情况。
第三节 地下水资源评价
第 2.3.1 条 进行井灌区规划,首先应对地下水资源作出评价,分析地下水资源的
数量、 质量及其时空分布特点。
地下水资源评价的主要对象是矿化度小于 2g/ L 的浅层地下水。
必要时对 2~5g/L
的微咸水也应做出评价。
地下水资源评价,宜采用水均衡法计算,应提交不同典型年和多年平均地下水的补
给量和可开采量。
第 2.3.2 条 参数的确定。
包括对给水度(μ)、降水入渗补给系数(α)、灌溉入渗
补给系数(β)、渠系渗漏补给系数(m1)、潜水蒸发系数(C)、渗透系数(K)、导水系
数(T)、压力传导系数(α1)越流系数(Ke)等的分析和确定。
第三章 机 井 设 计
第一节 一 般 规 定
第 3.1.1 条 根据建井处的水文地质资料和规划要求进行机井设计。
第 3.1.2 条 滤水结构必须有效的防止涌砂。
机泵正常运转后 15min 采取水样,用
容积法测定的含砂量:
中、细砂含水层不得超过 1/10000;粗砂、卵、砾石含水层不得超
过 1/50000。
第 3.1.3 条 滤水结构应避免堵塞和防止腐蚀。
第 3.1.4 条 井壁管(井筒)和滤水结构必须有足够的强度,以防止施工或运行中
损坏。
第 3.1.5 条 滤水结构必须有足够的进水面积。
在允许流速条件下,能达到设计出
水量。
第二节 机井设计出水量的确定
应采用抽水试验资料确定,或选用理论公式计算。
不论采用何种方法,成井后均应
进行试验抽水,予以校核。
第三节 管 井 设 计
第 3.3.1 条 管井结构。
管井结构包括井口、井壁管、过滤器和沉淀管。
第 3.3.2 条 井孔和井管轴线垂直度。
井孔必须保证井管的安装;井管必须保证抽
水设备的正常工作。
泵段以内项角倾斜:
安装长轴深井泵时,不得超过 1°;安装潜水电
泵时,不得超过 2°。
泵段以下每百米项角倾斜不得超过 2°。
第 3.3.3 条 井孔和井管直径的确定。
3.3.3.1 过滤器外径应满足下式要求:
Qt
D≥─────── (3-1)
πL1Pυ
式中 D——过滤器外径(缠丝过滤器算至缠丝外表面;填砾过滤
器算至骨架管表面;非填砾过滤器算至穿孔过滤器
表面),m;
Qt——管井的设计出水量,/s;
L1——过滤器长度(当含水层厚度不超过 30m 时,可与含
水层厚度一致;如超过 30m,直通过试验确定),m;
P——过滤器表面进水有效孔隙率(一般按过滤器表面孔隙率的 50%考虑);
υ——允许入管流速,参考表 3.3.3 确定。
当地下水对过滤
器有可能产生结垢或腐蚀时,允许入管流速在计算
时应减少 1/3~1/2,m/s。
表 3.3.3 允许入管流速表
┌────────────┬──────────┐
│含水层渗透系数 K(m/d)│允许入管流速(m/s)│
├────────────┼──────────┤
│ >120 │ 0.030 │
├────────────┼──────────┤
│ 81~120 │ 0.025 │
├────────────┼──────────┤
│ 41~80 │ 0.020 │
├────────────┼──────────┤
│ 21~40 │ 0.015 │
├────────────┼──────────┤
│ <20 │ 0.010 │
└────────────┴──────────┘
3.3.3.2 井孔直径除应能下入井壁管和过滤器,还应满足围填滤料的要求,一般井
孔终孔直径较井管外径大:
采用非填砾过滤器时,不应小于 100mm;采用填砾过滤器时,
粗、中砂层中应不小于 200mm,细、砂粒层中应不小于 300mm。
3.3.3.3 井孔直径采用下式校核:
Qt
D1≥───── (3-2)
πL1υ1
式中 D1——井孔直径,m;
Qt——管井的设计出水量,/s;
L1——过滤器长度,m;
υ1——允许渗透流速,m/s。
允许渗透流速可根据阿勃拉莫夫修正式确定:
式中 υ1——允许渗透流速,m/d;
K——含水层渗透系数,m/d。
第 3.3.4 条 井管。
3.3.4.1 井壁管和过滤器一般根据井深、水质、技术和经济条件等,选用钢管、铸
铁管、钢筋混凝土管、多孔混凝土管、混凝土管等管材。
各种管材的适宜深度见表 3.3.4-
1。
表 3.3.4.1 各种管材适宜深度表
┌────┬───┬────┬──────┬────────┐
│管材类型│钢 管 │铸铁管 │钢筋混凝土管│ 多孔混凝土管 │
│ │ │ │ │(包括混凝土管)│
├────┼───┼────┼──────┼────────┤
│适宜深度│>400 │200~400│ 100~200 │ ≤100 │
│ (m) │ │ │ │ │
└────┴───┴────┴──────┴────────┘
3.3.4.2 钢筋混凝土井管的技术要求
MPa 为应力单位符号,单位名称为兆帕斯卡,其中文符号为兆帕。
与过去惯用的工程
单位换算关系为:
1kgf/c㎡=9.80665×Pa≈0.1 MPa 。
表中所列 15 号、25 号,分别相当于过去以 kgf/cm2 为单位时的 150 号、250 号。
3.3.4.3 井管联接。
金属井管宜用焊接或管箍丝扣联接;非金属井管多采用粘接,
钢筋混凝土井管也可采用焊接。
第 3.3.5 条 过滤器选择。
根据过滤器的适用条件进行选择,见表 3.3.5。
表 3.3.5 各种过滤器的适用条件及管材适用表
┌─────────┬────────┬───────────┐
│ 过滤器类型 │适用的含水层岩性│ 管 材 │
├───┬─────┼────────┼───────────┤
│非填砾│穿孔过滤器│ 卵、砾石 │钢管 │
│过滤器├─────┼────────┤铸铁管 │
│ │缠丝过滤器│粗砂、卵石、砾石│钢筋混凝土管 │
├───┴─────┼────────┼───────────┤
│填砾过滤器 │ 各 种 岩 性 │ 钢管、铸铁管、钢筋混│
│ │ │凝土管、多孔混凝土管 │
└─────────┴────────┴───────────┘
第 3.3.6 条 过滤器设计。
3.3.6.1 非填砾过滤器,其过滤器与含水层直接接触,过滤器外径可根据设计出水
量和含水层允许渗透流速按公式(3-2)计算确定。
一、穿孔过滤器。
圆孔直径或条孔宽度,取决于含水层颗粒的大小及其均匀度,其
规格按下式计算:
d ≤(3~4)d50 (3-3)
式中 d——圆孔直径,mm,如计算所得d值较大时,可减小取值,一般d值不大于
21mm;
d50——过筛累计重量为 50%时的颗粒粒径,mm。
圆孔多呈梅花形排列(图 3.3.6),如行距为b,列距为 a 时,其开孔率P1;
按下式计算:
条孔宽度:
t6=(1.5~2.0)d50 (3-5)
条孔长度:
L2=(8~10)t6 (3-6)
条孔间距:
b1=(3~5)t6 (3-7)
根据式(3-5)计算得到的t6 值较大时,也可减小取值,一般t6 值不大于
10mm。
条孔可呈带状或交错带状排列。
条孔形状应为外窄内宽。
二、缠丝过滤器。
(一)钢筋骨架缠丝过滤器,缠丝间隙t6 按下式计算:
1.均匀砂质含水层:
t6=(1.0~1.6)d50 (3-8)
2.不均匀砂质含水层:
t6=d30~d40 (3-9)
式中 d30、d40——过筛累计重量为 30%、40%时的颗粒粒径,mm。
(二)穿孔管缠丝过滤器。
对骨架管圆孔直径一般为 15~20mm;条孔宽度为
10~30mm,长度为 100~300mm。
具体规格根据管材选定。
开孔率按表 3.3.6-1 确定。
缠
丝间隙按式(3-8)或式(3-9)确定。
表 3.3.6-1 不同管材的开孔率表*
┌───┬───┬───┬────┬──────────┐
│管材 │钢管 │铸铁管│钢筋混凝│ 多孔混凝土管 │
│ │ │ │ 土管 │ │
├───┼───┼───┼────┼──────────┤
│开孔率│30~35│20~25│12~15 │渗透系数≥400(m/d)│
│(%)│ │ │ ├──────────┤
│ │ │ │ │孔隙年≥15% │
└───┴───┴───┴────┴──────────┘
* 开孔率为管材开孔面积与表面积的比值,以百分比表示(不包括多孔混凝土)。
3.3.6.2 填砾过滤器,其过滤器外径按式(3-1)计算确定。
一、缠丝过滤器。
过滤器骨架管的开孔率按表 3.3.6-1 确定。
过滤器骨架管的孔眼
尺寸,按 3.3.6-1 确定。
缠丝间隙应等于或略小于填砾粒径的下限,最大不大于 5mm。
二、竹笼过滤器。
竹笼过滤器骨架管的开孔率和外径的确定与穿孔管缠丝过滤器相
同。
为了防止滤料入井,在竹笼外表面应包扎尼龙网。
竹笼纵条为 15mm×2mm(宽×厚),每两个条孔之间设纵条 1~2 条。
横蓖为
6mm×2mm(宽×厚),竹垫条为 30mm×20mm,其间距应大于纵条间距。
竹笼包网所采用的尼龙网,其规格按滤料粒径下限选用。
三、多孔混凝土过滤器。
(一)骨料粒径按表 3.3.6-2 选用。
表 3.3.6-2 骨 料 粒 径 表
┌───────┬────┬───┬───┐
│含水层岩性 │粉、细砂│中 砂│粗 砂│
├───────┼────┼───┼───┤
│骨料粒径(mm) │ 3~8 │5~10 │8~12 │
└───────┴────┴───┴───┘
(二)配制原料和配方。
水泥:
普通硅酸盐水泥,标号不低于 425 号;
骨料:
宜用硅质砾石;
灰骨比:
1:
4.5(重量比);
水灰比:
0.28~0.30。
(三)技术要求。
1.极限抗压强度不应低于 15MPa;
2.渗透系数≥400m/d;
3.孔隙率≥15%。
3.3.6.3 填砾设计应符合下列技术要求。
一、滤料粒径D50 按下式确定:
D50=(8~10)d50 (3-10)
用上式计算时,含水层颗粒均匀系数 η2<3 时,倍比系数取小值;η2>3 时,倍
比系数取大值。
二、中、粗砂含水层,填砾厚度不小于 100mm;细砂以下含水层,填砾厚度不小
于 150mm。
三、填砾高度应根据过滤器的位置确定,底部宜低于过滤器下端 2m 以上,上部宜
高出过滤器上端 8m 以上。
四、滤料应选用磨圆度好的硅质砾石。
第 3.3.7 条 沉淀管(孔)设计。
沉淀管(孔)长度,根据井深和含水层岩性确定。
松散地层中的管井,一般为 4~8m;基岩中的管井,一般为 2~4m。
第 3.3.8 条 井管外部封闭。
包括滤料顶部的封闭、不良含水层或非计划开采段的
封闭和井口的封闭。
封闭材料用含砂量不大于 5%的半干粘土球或粘土块;或用 1:
1~1:
2
的水泥砂浆或水泥浆。
3.3.8.1 滤料顶部至井口段,应先用粘土球或粘土块封闭 5~10m,剩余部分可用一
般粘土填实。
3.3.8.2 对不良含水层或非计划开采段的封闭,一般采用粘土球封闭。
如水压较大
或要求较高时,用水泥浆或水泥砂浆封闭。
封闭时,选用的隔水层单层厚度应不小于 5m。
封闭位置应超过拟封闭含水层上、下各 5m 以上。
3.3.8.3 井口周围用粘土球或水泥浆封闭,深度一般不应小于 3m。
自流井应根据水
头大小确定封闭深度,并应增设闸阀控制,同时在井口周围浇注一层厚度不小于 25cm 的
混凝土。
第四节 基 岩 管 井 设 计
第 3.4.1 条 基岩管井上部的安泵段,除完整和稳定的基岩可保留裸眼外,均应安
装井管。
下部井段可根据岩石稳定情况,确定是否安装井管。
第 3.4.2 条 在基岩破碎或有溶洞(充砂或不充砂)发育等岩石中成井时,其井身
结构应根据岩石具体情况确定。
第 3.4.3 条 当上部安装井管时,井管下端应嵌入完整基岩内 1~2m,并用止水材
料在管外封闭 2~2.5m。
当上、下段均需安装井管时,在其变径处,应重合 2~3m,并在
重合部位进行封闭。
第五节 大 口 井 设 计
第 3.5.1 条 大口井的适用条件。
一、地下水补给丰富,含水层渗透性良好,地下水埋藏浅的山前洪积扇、河漫滩及
一级阶地、干枯河床和古河道地段。
二、基岩裂隙或喀斯特发育,地下水埋藏浅,且补给丰富的地段。
三、浅层地下水中,铁、锰和侵蚀性二氧化碳的含量较高时,一般采用大口井取水
较为适宜。
第 3.5.2 条 大口井的构型。
构型有圆筒形、阶梯形和缩径形。
可根据水文地质和
工程地质条件、施工条件、施工方法和建材等因素选型。
第 3.5.3 条 结构设计。
3.5.3.1 大口井井径、井深的确定。
一、井径。
一般按设计出水量、施工条件、施工方法和造价等因素,进行技术经济
比较确定,通常为 2~8m。
二、井深。
松散地层中的大口井,其井深应根据含水层厚度、岩性、地下水埋深、
水位变幅和施工条件等因素确定,一般不超过 20m。
基岩中的大口井,应尽量将井底设在
富水带下部。
3.5.3.2 井筒壁厚的确定。
一、大开槽法施工,其井筒直径,一般不大于 4m。
可按经验公式初步确定井筒壁
厚。
(一)砖石砌井筒壁厚,按下式确定:
δ=0.
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- 打井 合同 施工 技术规范