張宏偉，王慶花

（遼寧省葫蘆島水文局，遼寧葫蘆島125000）

葫蘆島市監(jiān)測(cè)井建設(shè)探討

張宏偉，王慶花

（遼寧省葫蘆島水文局，遼寧葫蘆島125000）

國(guó)家發(fā)改委批復(fù)的國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程初步設(shè)計(jì)概算，其中包括葫蘆島水文局國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程批復(fù)，主要建設(shè)內(nèi)容為建設(shè)41處地下水監(jiān)測(cè)站，監(jiān)測(cè)站均為遙測(cè)站。文中主要對(duì)監(jiān)測(cè)井的施工方法做了詳細(xì)論述，并提出了建議措施。

地下水；監(jiān)測(cè)井；抽水試驗(yàn)；葫蘆島

1 概述

2015年6月，國(guó)家發(fā)改委批復(fù)了國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程初步設(shè)計(jì)概算，水利部與國(guó)土資源部批復(fù)了國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告。葫蘆島水文局國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程批復(fù)主要建設(shè)內(nèi)容為：建設(shè)41處地下水監(jiān)測(cè)站，分布于葫蘆島市全境，均為新建，其中超采區(qū)監(jiān)測(cè)站7處、區(qū)域控制站34處，此次建設(shè)的監(jiān)測(cè)站均為遙測(cè)站。新建監(jiān)測(cè)站建設(shè)內(nèi)容包括地下水監(jiān)測(cè)井成井、井口臨時(shí)防護(hù)設(shè)施、抽水試驗(yàn)、巖土樣采集與試驗(yàn)、電測(cè)井、環(huán)保工程及建設(shè)與施工場(chǎng)地處理等。

2 工程施工概況

施工設(shè)計(jì)遵循GB50027-2001《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》、GB/T50625-2010《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》和SL360-2006《地下水監(jiān)測(cè)站建設(shè)規(guī)范》；施工場(chǎng)地位于葫蘆島市境內(nèi)，建設(shè)場(chǎng)地分散，單項(xiàng)工程量較小，施工所需建筑材料從當(dāng)?shù)亟ú氖袌?chǎng)購(gòu)買，交通運(yùn)輸以汽車運(yùn)送為主。

工程施工主要機(jī)械為：汽車式鉆機(jī)、水文鉆機(jī)、發(fā)電機(jī)、泥漿儀、空氣壓縮機(jī)、潛水泵、測(cè)井儀、泥漿泵、運(yùn)輸車等。工程建設(shè)用地主要涉及打井占地，通過與地方水利站、農(nóng)村居民協(xié)調(diào)解決。

建設(shè)工程量：新建監(jiān)測(cè)井共計(jì)41處（眼井），設(shè)計(jì)總進(jìn)尺965 m，管材類型PVC-U，管徑為200 mm，材質(zhì)符合SL/T154-2013《機(jī)井井管標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，常規(guī)水質(zhì)和自動(dòng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)井符合CJ/ T308-2009《水井用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》。

施工流程：踏勘放井位、臨設(shè)搭建→三通一平、鉆機(jī)就位→鉆探取原狀土、巖芯→鉆進(jìn)擴(kuò)孔→換漿排渣→電測(cè)井→下井管→填礫、止水密封→洗井→抽水試驗(yàn)→清理現(xiàn)場(chǎng)→封閉井口→現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收→竣工交付。

施工安排：第一階段，鉆探一、二分隊(duì)分別采用GSD-111型和GSD-11A型汽車式鉆機(jī)及相關(guān)配套設(shè)施，分別完成25～35 m深較硬地層和35～40 m松散地層監(jiān)測(cè)井地質(zhì)工程勘察（取原狀土巖芯）和擴(kuò)孔成井施工。電測(cè)井組采用專車和精良儀器設(shè)備，在兩個(gè)鉆探分隊(duì)工地輪流進(jìn)行電測(cè)井工作，保證打完一眼井測(cè)一眼井。第二階段，抽水試驗(yàn)組進(jìn)行成井后的抽水試驗(yàn)施工。

抽水試驗(yàn)：所有監(jiān)測(cè)井均進(jìn)行抽水試驗(yàn)，抽水試驗(yàn)嚴(yán)格按照GB50027-2001《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》的要求進(jìn)行，抽水試驗(yàn)采用單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，抽水試驗(yàn)前設(shè)置井口固定點(diǎn)標(biāo)志并測(cè)量監(jiān)測(cè)井內(nèi)靜水位。抽水試驗(yàn)后，計(jì)算滲透系數(shù)和單位用水量等參數(shù)，并形成抽水試驗(yàn)報(bào)告。

單井成井結(jié)構(gòu)：按照設(shè)計(jì)，采用鉆井及成井結(jié)構(gòu)為開孔孔徑為400 mm。井壁管下入土層、松散巖石層；濾水管下入含水層區(qū)域；井底放入3～5 m沉淀管，井壁管高于地面500 mm。濾水管，過濾器主要采用纏絲過濾管、骨架過濾管以及PVC-U割縫濾水管，PVC-U管開孔率5%～10%，開孔為圓孔且呈梅花形排列。該標(biāo)段管材選用管外徑200 mm、壁厚9.6 mm的PVC-U管，開孔孔徑為400 mm；采用粒徑為6～12 mm的濾料。

3 工程施工

3.1 鉆井方法

根據(jù)施工區(qū)域水文地質(zhì)條件，主要為第四系松散巖類孔隙水和第三系碎屑巖類孔隙裂隙承壓水，基底局部地段為石灰?guī)r類，局部為混合巖類，因此此次成井采用正循環(huán)鉆進(jìn)及潛孔錘鉆進(jìn)方法,鉆頭規(guī)格400 mm。

在施工過程中，對(duì)水位、水溫、沖洗液消耗量、漏水位置、孔壁坍塌、涌砂、巖層變層深度、含水構(gòu)造等進(jìn)行觀測(cè)和記錄。

3.2 成井工藝

1）鉆孔

鉆孔時(shí)，機(jī)長(zhǎng)和鉆工用水平尺把轉(zhuǎn)盤調(diào)平，塔架和轉(zhuǎn)盤垂直，保證井身圓正、垂直，配合技術(shù)員檢測(cè)，保證井身直徑不小于設(shè)計(jì)井徑，確?？仔甭史蠘?biāo)準(zhǔn)，井段的頂角和方位角沒有突變。技術(shù)員按規(guī)范要求，對(duì)巖土樣進(jìn)行采集，每代表性地層取樣一個(gè)。

2）試孔

下井管前，技術(shù)員檢查校正孔徑、孔深和測(cè)孔斜，確保井孔直徑均大于設(shè)計(jì)孔徑10 mm；孔深偏差均不超過設(shè)計(jì)孔深的±2‰，孔斜、孔深都滿足規(guī)范要求后再進(jìn)行下管。

3.3 原狀巖土樣采集

按技術(shù)要求，對(duì)41眼井進(jìn)行原狀土樣采集，總鉆探進(jìn)尺1 107 m，取原狀土樣38組，擾動(dòng)土樣64組，送實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。

1）保證鉆井揭露的同一種巖性巖石層采集1個(gè)土芯樣。

2）取出的土芯樣應(yīng)正確反映原有地層的顆粒組成。

3）對(duì)于松散層同一巖性巖土層采集1個(gè)土樣，每個(gè)土樣的采樣量不少于1 kg；對(duì)于基巖巖芯采取率宜大于下列數(shù)值：完整基巖70%，構(gòu)造破碎帶、風(fēng)化帶、巖溶等30%。

4）土樣和巖芯按地層順序存放，進(jìn)行描述和編錄。土樣、巖芯就近保存在巖芯庫(kù)。

3.4 電測(cè)井

對(duì)41眼監(jiān)測(cè)井全部開展電測(cè)井工作，測(cè)量地層視電阻率，繪制視電阻率曲線。此次測(cè)井采用JDC-1綜合數(shù)字測(cè)井儀系統(tǒng)，連接JDX-1軟電極系。全井進(jìn)行水文電測(cè)井，測(cè)井項(xiàng)目包括：頂部梯度視電阻率測(cè)井、電位視電阻率測(cè)井及自然電位測(cè)井，共3項(xiàng)測(cè)井方法。

1）頂部梯度視電阻率測(cè)井：采用提升供電測(cè)量的方式，電極系排列方式為N0.4M2A，電極距L為2.2 m。

2）電位視電阻率測(cè)井：采用提升供電測(cè)量的方式，電極系排列方式為N2M0.4A，電極距L為0.2 m。

3）自然電位測(cè)井：采用下降非供電無(wú)干擾測(cè)量的方式。

電測(cè)井工作應(yīng)遵循的原則：測(cè)井速度根據(jù)儀器延時(shí)參數(shù)和測(cè)量精度要求而定，不大于1 000 m/h；標(biāo)記電纜深度時(shí)，應(yīng)掛相當(dāng)于井下儀器重量的掛錘；測(cè)井曲線首尾必須記錄有基線，首尾基線偏移不大于2 mm；曲線線跡清楚，當(dāng)曲線出現(xiàn)斷記和畸變時(shí)，必須在現(xiàn)場(chǎng)查明，采取有效措施后，重新記錄；視電阻率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井時(shí)，使梯度和電位測(cè)井曲線能兼顧分層定厚和估算滲透層及其侵入帶的真電阻率。

3.5 井管安裝

井管安裝前，技術(shù)員進(jìn)行電測(cè)，并根據(jù)鉆進(jìn)中取得的地層巖性鑒別資料及電測(cè)井結(jié)果，核定監(jiān)測(cè)井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中井壁管、過濾管、沉淀管的長(zhǎng)度和下置位置，設(shè)計(jì)井結(jié)構(gòu)示意圖；技術(shù)員檢查井管質(zhì)量，確保每節(jié)井管均符合質(zhì)量要求；疏孔工作完成后，立即進(jìn)行井管安裝。

施工人員連接井管，做到對(duì)正接直、封閉嚴(yán)密，接頭處采用管箍和專用膠粘接，其強(qiáng)度均滿足下管安全和成井質(zhì)量的要求。技術(shù)人員檢測(cè)檢查，保證過濾器安裝位置的上下偏差不超過300 mm。

施工人員使用導(dǎo)正器，保證井管處在井孔中心部位。安裝井管后，技術(shù)人員檢查其是否位于井口中心，上端口是否水平；相鄰兩節(jié)井管的結(jié)合緊密并保持豎直。

采用吊裝法下管成井。施工人員對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)井的沉淀管均做封底，并確保井壁管高于地面500 mm。沉淀管安裝在監(jiān)測(cè)井底部，管底用木塞塞住。

3.6 填礫

填礫時(shí)，施工人員將濾料沿井管四周連續(xù)均勻慢速填入，并由技術(shù)人員對(duì)填礫高度隨填隨測(cè)，及時(shí)校核數(shù)量。

濾料選擇磨圓度良好的砂礫石，質(zhì)量符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。在技術(shù)員檢測(cè)下，施工人員填礫自濾水管底端以下不小于1 m處充填至濾水管頂端以上不小于3 m處，填礫厚度均為100 mm。

3.7 封閉止水

投礫完成后，人工進(jìn)行封閉止水工作，將直徑為20～30 mm的優(yōu)質(zhì)黏土球在半干狀態(tài)下緩慢投入，符合設(shè)計(jì)要求。

3.8 洗井

此次采用空氣壓縮機(jī)洗井，由洗井人員操作，滿足以下洗井技術(shù)要求才終止洗井。洗井技術(shù)要求：連續(xù)2次單位出水量之差小于其中任何一次單位出水量的10%；井出水的含砂量的體積比小于1/20 000，洗井效果達(dá)到水清砂凈；洗井后進(jìn)行透水靈敏度試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果均符合水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL183—2005《地下水監(jiān)測(cè)規(guī)范》；井底沉淀物厚度均小于井深的5‰。

3.9 抽水試驗(yàn)

由洗井人員和技術(shù)員安裝抽水試驗(yàn)設(shè)備，采用單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，進(jìn)行3次降深。抽水試驗(yàn)前，技術(shù)員在井口設(shè)置固定點(diǎn)標(biāo)志（井管頂部適當(dāng)位置）并測(cè)量監(jiān)測(cè)井內(nèi)靜水位。抽水試驗(yàn)的穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間不少于8 h。

抽水試驗(yàn)時(shí)，技術(shù)員進(jìn)行動(dòng)水位和出水量觀測(cè)，在抽水開始后的第5，10，15，20，25，30 min各測(cè)一次，以后每隔30 min測(cè)一次。水位的觀測(cè)，在同一試驗(yàn)中采用同一方法和工具，抽水孔的水位測(cè)量讀數(shù)到厘米。出水量采用三角堰箱測(cè)量，堰高測(cè)量讀數(shù)到毫米。

抽水試驗(yàn)時(shí)，施工人員把出水管接到100 m以外溝渠排放，以防止抽出的水在抽水影響范圍內(nèi)回滲到含水層中。

抽水試驗(yàn)終止前，技術(shù)員和業(yè)主采取水樣。停抽后技術(shù)員馬上進(jìn)行水位恢復(fù)觀測(cè)。觀測(cè)時(shí)間2～4 h，水位一般均恢復(fù)到靜水位。

3.10 井口保護(hù)

水位恢復(fù)觀測(cè)結(jié)束后，臨街井位，將井口露出地面部分用φ273 mm鐵管（帶可開起鐵蓋）完全護(hù)住，并安裝鎖具；非臨街井位，將井口用編織袋和10號(hào)鉛絲包扎捆綁，進(jìn)行保護(hù)。

4 建議措施

1）項(xiàng)目前期調(diào)研、準(zhǔn)備工作至關(guān)重要，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)項(xiàng)目前期調(diào)研。

2）要做好對(duì)項(xiàng)目參加人員的相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，保證項(xiàng)目參加人員了解如何進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，確保項(xiàng)目施工質(zhì)量。

3）檔案管理工作是個(gè)系統(tǒng)工程。檔案管理人員應(yīng)該貫穿工程的全過程，以保證檔案工作的順利進(jìn)行。在工程建設(shè)之前，應(yīng)對(duì)工程檔案收集、整理人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)和指導(dǎo)，為檔案工作得穩(wěn)步推進(jìn)提供有力的技術(shù)支撐。

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