李 鑫,段景奎
(聊城市水利局,山東 聊城 252000)
陽谷縣2011年現(xiàn)代農(nóng)業(yè)小麥產(chǎn)業(yè)項目區(qū)位于陽谷縣阿城鎮(zhèn)及七級鎮(zhèn)境內(nèi),主要建設(shè)任務(wù)為建設(shè)高效節(jié)水灌溉工程2處,分別為阿城項目區(qū)和七級項目區(qū),共涉及耕地面積2688hm2。阿城項目區(qū)面積共1768hm2,七級項目區(qū)面積共920hm2。阿城鎮(zhèn)高效節(jié)水灌溉工程,新建提水灌溉泵站8座,安裝變頻供水設(shè)備8臺(套),新建、配套機井40眼。七級鎮(zhèn)高效節(jié)水灌溉工程,以機井為水源,設(shè)UPVC管道83.21km,新建機井132眼,配套機井161眼。
陽谷縣灌溉模式為“引黃補源,井渠結(jié)合,溝引提灌,以井保豐”。井渠結(jié)合灌區(qū)占全縣灌區(qū)總面積的90%??h域內(nèi)小型農(nóng)田水利工程以灌區(qū)末級渠系工程、高效節(jié)水灌溉工程以及小型水源工程為主。
本工程中,機井施工數(shù)量之大,是前所未有的,對工程質(zhì)量的要求較之以前也更加規(guī)范、全面。對工程質(zhì)量控制分為事前控制、事中控制和事后控制三個階段進行。
材料或構(gòu)配件主要包括無砂混凝土井管和濾料。井管內(nèi)外壁光滑、不變形,壁厚約3cm且均勻,偏差不超過±5mm,管端密實部位長度大于30mm且小于80mm,子母口無水泥屑或管口破損。連接方式采用黏結(jié)方式,井管周圍用竹條固定,竹條寬度不小于50mm,長度不得小于3m,干枯腐蝕的竹條不得使用。綁扎絲用10號鐵絲。濾料選用磨圓度好的硅質(zhì)濾料,以圓形卵石或砂料為宜,質(zhì)地堅硬,不含化學(xué)成分,經(jīng)過嚴(yán)格篩分,合格率大于90%,不得含土過多或含其他雜質(zhì)。
施工機械主要是鉆機及其附屬設(shè)備。施工前檢查鉆機性能、數(shù)量能否滿足施工要求,并對其鉆頭直徑進行測量,不得低于700mm,鉆具擴孔刀片不得少于5片。附屬電力設(shè)備安裝必須加裝觸電保護裝置,不允許有電線裸露現(xiàn)象。機電設(shè)備不經(jīng)監(jiān)理人員檢驗,不得啟動。
鉆機就位后,鉆機及附屬設(shè)備必須基礎(chǔ)牢固。調(diào)整鉆桿垂直度,用經(jīng)緯儀從相互垂直兩個方向檢查鉆桿垂直度,即可得終孔垂直度??状怪倍炔怀^2°,鉆尖應(yīng)對準(zhǔn)井位中心,其水平位置允許偏差20mm,將高程移到可靠便于施工和檢查的位置處。泥漿池和沉沙池的容積應(yīng)能滿足施工儲漿和沉沙要求,由于受地域限制,其長度確定為12m。施工所需的管材、濾料、黏土球及其他物料全部運至現(xiàn)場,合理布置,并經(jīng)監(jiān)理檢驗后方可開鉆。
第1根鉆桿鉆進時,因此時鉆具重心高,送漿管偏心受力,鉆具易晃動;根據(jù)井徑、孔深、鉆頭種類、鉆速、泵的揚程和土質(zhì)情況,掌握進尺度,鉆機開鉆后,必須及時、準(zhǔn)確、完整地按地層實際采樣,一井一表詳細(xì)填寫施工記錄表,每層至少采樣1個,變層處2個,含水層2m采樣1個,施工記錄表隨鉆機存放、隨時備查。監(jiān)理巡查時如發(fā)現(xiàn)鉆機未作記錄或記錄不實現(xiàn)象,將責(zé)令停工。
鉆進過程中,應(yīng)隨時觀察鉆具及擴刀的磨損狀況,如發(fā)現(xiàn)鉆具直徑小于600mm,應(yīng)立即附加焊接至要求標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)理巡查中隨時抽查鉆具直徑,如發(fā)現(xiàn)鉆具直徑小于600mm,將責(zé)令停工整改。
鉆井進入含砂地質(zhì)層,應(yīng)詳細(xì)準(zhǔn)確記錄砂層厚度、位置、變化,及時采取護孔措施,避免井孔塌坍。
鉆井進至設(shè)計深度后,如發(fā)現(xiàn)屬貧水區(qū),含水層不能保證設(shè)計單井出水量,應(yīng)及時通知監(jiān)理到場處理,提出變更設(shè)計建議。不得任意變更鉆井深度。
鉆機施工時應(yīng)注意檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正,糾正辦法可將鉆提升至開始偏斜處慢進削正。如轉(zhuǎn)速高,鉆進快,泥漿比重大,削出泥塊未成漿,產(chǎn)生阻力大,有可能使鉆機超負(fù)荷而損壞、或抽水齒輪磨損、鉆管折斷等,發(fā)現(xiàn)時應(yīng)及時調(diào)整泥漿比重。
鉆孔過程中應(yīng)嚴(yán)格控制護桶內(nèi)外水位差,必須使孔內(nèi)高于地下水位。
發(fā)現(xiàn)輕微塌孔時,應(yīng)立即提升鉆頭,調(diào)整泥漿比重和孔內(nèi)水頭,如嚴(yán)重塌方或與沙類土層,應(yīng)投入黏土重新再鉆,并注意勿觸撞井壁。坍壁與鉆進速度和土質(zhì)有關(guān),如土質(zhì)好,鉆進速度快,時間短一般很少坍孔,故施工過程中應(yīng)靈活掌握鉆進速度。
鉆井完成后應(yīng)通知監(jiān)理到場檢驗,并提交施工記錄表,交監(jiān)理審驗簽字,監(jiān)理檢驗簽字后方可開始成井施工。監(jiān)理人員應(yīng)檢驗其記錄表是否與勘探資料地層情況大體一致,以此判斷其真實性。成井施工不可在夜間進行。
根據(jù)地質(zhì)情況,經(jīng)過試驗,泥漿密度為1.02~1.08g/cm3即可,黏度18~22S,含砂率≤4%,并根據(jù)地層情況控制掌握,必要時適當(dāng)摻合膨潤土,以保護孔壁。
井管安裝前按照鉆孔記錄表記錄地層資料校正井管設(shè)計,進行井管組合、排列,根據(jù)長度給井管編號。第1根井管應(yīng)采用密實混凝土管。井管安裝采用鋼絲繩托盤下管法。下管時采用4根兜底繩,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(zhǔn)托盤的鉆釘孔,將銷釘表面涂上黃油,插入銷釘孔,銷往4根兜底繩,銷釘要伸到穿繩以下15cm左右,把銷好兜底繩的托盤放在預(yù)先安置在空口上的墊板上,即可開始安裝井管。
安裝井管時,先將托盤上沿涂上灰砂瀝青,而后使其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根竹片均勻地圍在接頭處,使井管與托盤連接牢固,將中心繩放松8~10m,盤旋塞進井管內(nèi),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,將墊板抽樣緩緩下降,將托盤和第一根井管送入鉆孔內(nèi),至井管上口超出臺1m左右,停止下降,即安裝第二根井管,如此往復(fù),直至井管下完,托盤下到井底。井管安裝完畢,校核無誤后,將管身固定,使其不搖擺,然后將兜底繩放松,即可提拔中心繩,銷釘拔出后,兜底繩拔出后即可回填濾料。
回填濾料是管井建造的一個重要環(huán)節(jié)?;靥顬V料必須按土層記錄施工,根據(jù)鉆孔記錄,確定各含水層高程,含砂層必須用稍細(xì)濾料填充,無砂層用稍大濾料。填料時必須連續(xù)、徐徐填入,不可一次填入過多,保證井管四周均勻上升,要隨填隨測,防止超過設(shè)計高程。有兩個以上含水層時,應(yīng)將兩個含水層之間的隔水也分為兩段:下段為隔水層厚度的4/5,填入與下部含水層相應(yīng)的規(guī)格濾料;上段為1/5,填入上部含水層相應(yīng)的規(guī)格濾料。
井管外封閉:不良含水層一般用黏土球封閉,井管外封閉前按照井的柱狀圖將所需的黏土球及黏土數(shù)量、計劃填入深度計算妥當(dāng),并準(zhǔn)備一定余量,填入方法與填入濾料相同,應(yīng)注意防止因黏土球填入井孔受壓縮致使填入的濾料錯位,一般填入的黏土球的數(shù)量應(yīng)比封閉層實際需要的多填25%左右。黏土球直徑為25mm,呈圓形,用優(yōu)質(zhì)黏土制成,投入前應(yīng)取非孔內(nèi)的泥漿做浸泡試驗,根據(jù)試驗結(jié)果,確定黏土球濕度。按照井柱狀圖,將最下含水層濾料填入,再用25mm左右半干狀態(tài)黏土球徐徐填入,填至計劃位置,依此類推,進行井管外封閉。
洗井必須在填料完成后及時進行,使用9m3/min空壓機洗至水清,并補填濾料。如在3d內(nèi)未能完成,按廢井處理。洗井時間不得少于8h,洗井完成后,停機,報監(jiān)理驗收,在監(jiān)理到場后開始抽水,30min后,用穩(wěn)定流抽水試驗方式計算單井涌水量,一般都在50m3/h以上。并取水樣,置于容器中,眼觀水質(zhì)不混濁、清澈透明,不含砂,靜置一段時間后,容器底部隱隱約約有部分砂,但不能覆蓋過容器底即符合灌溉用水要求。濾料塌陷后,補充濾料,上部10m利用黏土球封堵。
因井位布置較密,地下水層分布基本無變化,經(jīng)與建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理、施工單位共同研究決定,按照每個行政村隨機抽取1眼井取水樣送檢。