大口井技术总结

天津大口井技术总结 天津地区浅基坑降水多数采用无砂水泥管井（天津地区俗称大口井）进行降水，笔者在2011年7月承担了天津恒大山水城投资公司投资建设的天津武清恒大山水城一期六号地的基坑降水工程。武清区位于天津市的西北部地区，武清区地处华北冲积平原下端，地势平缓，自北、西、南向东南海河入海方向倾斜。土壤的成土母质多为永定河和北运河的冲击物，土壤均为潮土，土层深厚。项目位于武清区泗村店镇政府附近。基坑开挖深度4.85m，采用大口井降水，井深设计深度10m，井径400mm，开孔650mm，井底采用圆木板，滤料采用2mm石硝。天津大口井施工设备，构造简单，成本低廉，在平原地区施工效率较高。钻井设备主要由龙门架、卷扬机、钻具、钢丝绳、刹车系统、护桶等组成。钻具由钻锥和钻杆组成。笔者对大口井施工的技术总结如下：1开孔。根据设计开孔直径要求选择相应的钻锥，但是在松散地质条件下施工则需要护桶下钻保护孔口出的坍塌，利于成孔。如果在上覆土层很松软时，没有护桶的保护开孔，孔会很难形成，也可以考虑选择设计孔口直径略小的钻锥，因为在成孔过程中，松散土体本身塌落和钻杆的摇晃会使孔径加大很多；在天津的软弱地层钻进时，由于粘土类底层硬度小、粘性大，当进尺过快时，井底岩粉多，一旦泵量不足，易发生蹩泵、胡钻现象。因此，应采用大泵量、勤活动钻具的操作方法；而砂类地层结果松散，在钻头回转和水力冲刷的作用下，很容易进尺，但保持井壁稳定、不坍塌是保证正常钻进的关键。为此，应使用良好的泥浆配合比适当的泵量，以防止循环液冲垮孔壁。多采用轻压力、中转速和较大的泵量，以及适当控制给进速度的操作。2终孔。终孔后的井体结构只是凭借钻井过程中水和土的混合泥浆形成的一层很薄很微弱的水泥浆护壁，很容易形成塌孔或者井壁最薄弱的地方塌落，不但造成淤井，而且局部形成扩径，无论是淤井扩径都是不利的，淤井造成达不到设计深度，扩径造成滤料浪费，实际二者又多是同时造成的。因此成孔过程中循环泥浆的控制很关键，松散的沙层需要在循环泥浆里添加粘土球来增加泥浆比重，让粘土把井壁的沙土粘住在井壁上，利于护住井壁避免坍塌，值得注意的时，这时候要下钻缓慢，钻锥反复摩擦井壁。而在粘土层地区钻锥阻力会逐渐增大，难于进尺，此种情况又需要在循环的泥浆中不断注入清水稀释泥浆，洗掉钻锥锥头黏住的粘土块，以利于钻进进尺，并且可以下钻较快，此时井壁不会发生坍塌。3下管。下管方法有升降机提吊下管法、钻管托盘下管法、钢绳托盘下管法、二次下管法。天津大口井下管时采用钢绳托盘下管法。无砂井管属于易损材料，施工过程中当小心搬运；在路面有泥土时切忌井管在地上翻滚，因为滚动过程中，井管外壁会被粘泥土糊死，严重影响井壁的透水效果；由于无砂井管在制造过程中会有一些井管偏心，即壁厚不是十分均匀，所以在下井管工程中应当按照“内部对齐原则”；每口井的第一根井管底部要进行封堵，此项目采用比较经济的原木板堵住，亦可采用混凝土等物质。使用钢丝绳向下送井管，操作时为保证井身垂直，钢丝绳需要缓慢松放，在深井或者水位很高时下井管过程，会遇到井管由于受到浮力影响很难下降，解决办法可以适当逐渐调轻泥浆比重，或者使用重物压住，等井内与井壁外的泥浆进入井管，形成等压来减小浮力。4填砾。砾料的大小应和含水层的粒径相级配。当砾料直径与天然含水层颗粒粒径之比，其比值在68范围，以6为最佳。国内外在实验室内都证明过这样的事实：只要砾石直径与砂样直径选择合适，填砾厚度最小厚度只要相当于砾料标准直径的23倍就足够挡砂，而且认为填砾厚度越大越好也是错误的，我国水文成井填砾厚度规定为50150mm。砾料量的估算可以采用公式：Q=0.785（D-d）LK式中：Q需要砾料数量（m）；D井径（m）；d井内滤水管的外径（m）；L填砾井段的长度（m）；K超径、下沉细数，一般取K为1.21.5。填砾方法有静水填砾、抽水填砾、送水填砾、钻杆泵入法（深井）。天津大口井的填砾方法采用静水填砾法，为保证滤水管周围填料厚度均匀，滤水管下管时应安装扶正器。干净冲洗后无杂质的滤料可以减少洗井时间。填料时必须从四周均匀连续的进行，填料速度不宜过快，一般有24人在井口用铁锹连续的铲入即可，切勿整车向境内导入，防止中途堵塞而出现“搭桥”的现象。根据场地的初始静止水位，滤料可以不必填满到井口，静止水位以上的部分土层是不参与降水的，故该部分可以选择用杂填土填满，比如静止水位在地下1m，我们可以在井口下60cm处开始填杂填土至井口，这样可以节省材料费用。5洗井。洗井的目的在于“保水控砂”，即保证井的出水量，控制水中的含沙量。洗井的方法有活塞洗井、抽水洗井、空压机震荡洗井、液态二氧化碳洗井、焦磷盐酸钠洗井、盐酸洗井及综合洗井。天津大口井一般采用抽水洗井方法，不必再添加洗净工具、成本低廉的优点。不足之处在于抽水洗井时，水仅向一个方向流动，不能有效的破坏“砂桥”，致使洗井不彻底，井的出水量减小。一般在成井后就要即刻洗井，因为新打完的井，井壁的四周充满泥浆，还没有很好的透水效果，而且容易被泥浆堵死。如果成井后长时间不进行抽水会造成井壁透水效果很差，抽水时境内的水被抽走，井体四周补水很难透入境内。造成“一抽见底”降水效果很好的假象。井身容易被颗粒堵死，透水效果；洗井过程中，井水一开始是比较稠的泥浆，当抽到“水清砂净”可结束洗井。时间控制因地制宜，笔者从经验认为，天津武清区范围内一般洗井时间在15分钟左右。以上为