晋城钻井降水施工方案

晋城地区钻井降水专项施工方案一、工程概况1.1地质水文条件本工程位于晋城市城区及周边区域，地质勘察显示场地土层分布为：表层2-5m为第四系松散堆积物，主要由黄土状粉土及砂质黏土组成，孔隙度大、渗透性较强；其下为石炭系-二叠系砂岩裂隙含水层，岩层节理发育，富水性中等；深部为寒武系-奥陶系碳酸盐岩岩溶含水层，该层为区域主要承压水层，水位埋深30-70m，单井涌水量可达500-1000m³/d。地下水流向总体由北向南，水力坡度1-3‰，渗透系数5-20m/d。1.2降水设计参数项目参数指标降水面积15000㎡初始水位埋深35m目标降水深度12m（降至基坑底以下1m）降水井数量22口井间距15-20m井管直径273mm（滤管段长6m）单井设计深度45-55m抽水设备150QJ20-50/7型潜水泵（扬程50m，流量20m³/h）1.3周边环境条件施工区域周边50m范围内分布有3层砖混结构居民楼6栋，地下管线包括Φ300mm给水管（埋深1.2m）、Φ400mm雨水管（埋深2.0m）及10kV电缆（埋深0.8m）。根据区域监测数据，近年来该区域地下水位年均下降速率约0.5m，需采取分层降水措施避免诱发地面沉降。二、施工准备2.1技术准备组织技术人员进行图纸会审，编制专项施工方案并完成专家论证。采用AQUA3D数值模拟软件建立地下水流动模型，预测降水影响半径约80m，最大沉降量控制在30mm以内。布设5个水位观测孔，孔深分别为30m（浅层）、50m（中层）、80m（深层），监测频率为降水前1次/d，降水期间2次/d。2.2设备材料准备主要施工设备配置：地质钻机：XY-2型回转钻机3台（钻孔直径≥300mm，最大钻深100m）洗井设备：空气压缩机2台（排气量6m³/min）、泥浆泵3台（流量150m³/h）抽水系统：潜水泵25台（含备用3台）、自动控制柜3套监测仪器：水位计5套、流量计22个、沉降观测点20个材料准备：井管：Φ273mm螺旋钢管（Q235材质，壁厚4mm）滤料：2-5mm石英砂（含泥量＜3%）滤网：80目尼龙网（包裹双层）止水材料：膨润土（造浆用）、黏土球（封孔用，直径50mm）2.3现场准备施工前完成场地平整，划分功能区域：钻井作业区：设置3个钻机平台（10m×8m/个）材料堆放区：分区域存放管材（垫高30cm）、滤料（防雨棚覆盖）排水系统：沿场地周边开挖300mm×400mm排水沟，设置3个集水池（5m×3m×2m），经三级沉淀后排入市政雨水管网临时设施：搭建工具房（20㎡）、配电房（15㎡，配备200kW变压器）三、施工工艺3.1降水井施工流程定位放线→钻机就位→成孔作业→换浆清孔→井管安装→滤料回填→黏土封孔→洗井试抽→正式运行3.2关键工序操作要点3.2.1成孔作业采用泥浆护壁回转钻进，开孔直径350mm，终孔直径300mm。钻进参数控制：表层土：转速60-80r/min，钻压10-15kN，泥浆密度1.15-1.20g/cm³基岩层：转速40-60r/min，钻压15-20kN，泥浆密度1.20-1.25g/cm³终孔验收标准：孔深偏差≤±50mm，垂直度偏差≤1%，孔底沉渣厚度＜200mm3.2.2井管安装井管由实壁管和滤管组成，采用丝扣连接。滤管段加工：管壁钻Φ10mm进水孔，梅花形布置，开孔率20%外包80目尼龙网+10目铁丝网，用不锈钢扎带固定（间距200mm）安装时井管居中，底部设300mm厚卵石垫层，管顶高出地面500mm3.2.3滤料回填采用管外返填法，滤料粒径2-5mm，填至含水层以上5m。施工控制：回填速度：≤0.5m/min（避免滤料架空）分段夯实：每填2m采用振捣棒轻振密实封孔处理：上部2m采用黏土球止水（分层夯实，每层300mm）3.2.4洗井作业采用“空压机洗井+水泵抽水洗井”联合工艺：空压机洗井：风压0.6-0.8MPa，洗至回水含砂量＜1%水泵洗井：初始抽水量为设计值的1/3，逐步增至满负荷洗井标准：连续抽水24h，出水量稳定，含砂量＜1/10000（体积比）3.3抽水运行管理初期降水阶段（1-7d）：开启全部水泵，连续抽水，水位监测每2h记录1次控制水位降深速率≤1m/d（避免管涌）稳定运行阶段：采用“按需抽水”模式，通过自动控制柜调节水泵启停每日监测出水量、水位、水质，绘制Q-t、S-t曲线每7d进行1次群井干扰试验，验证降水半径后期维护阶段：定期检查水泵运行状态（电流、电压、温度）每月清理过滤器1次，防止堵塞备用泵每周试运行30min，确保应急可用四、质量控制4.1成井质量控制项目允许偏差检查方法井位坐标±100mm全站仪测量井深±300mm测绳测量井管垂直度≤1%测斜仪检测滤料回填量≥设计值95%称重法核算洗井后含砂量＜1/10000取样称重4.2降水效果监测水位监测：观测频率：降水期间2次/d，稳定后1次/d预警值：单日水位下降＞2m或累计降深＞设计值1.2倍沉降监测：监测点布设：沿基坑周边每20m设1点，周边建筑物设单独监测点监测频率：降水前1次，降水期间1次/3d，稳定后1次/周控制标准：建筑物沉降≤30mm，差异沉降≤0.002L水质监测：检测项目：pH值、SS、COD、总硬度检测频率：每周1次，确保回用水质符合《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923）4.3常见质量问题处理问题类型产生原因处理措施出水量不足滤管堵塞、含水层未穿透高压水冲洗、补打辐射井井管倾斜钻进垂直度偏差、地层不均井管扶正、局部注浆加固水位下降缓慢井间距过大、水泵选型不当加密井群、更换大流量水泵水质浑浊滤料级配不合理重新洗井、补填滤料五、安全环保5.1安全管理措施用电安全：实行“三级配电两级保护”，设备接地电阻＜4Ω潜水泵电缆采用YJV22-0.6/1kV型，接头防水处理夜间施工照明亮度≥50lux，危险区域设警示灯高空作业：钻机操作平台设1.2m高防护栏杆，脚手板满铺（厚度≥50mm）井孔未施工完毕时，采用Φ16mm钢筋网（网格300×300mm）覆盖有限空间作业：下井作业前进行气体检测（O2≥19.5%，可燃气体＜LEL的10%）配备四合一气体检测仪、正压式呼吸器等防护设备5.2环境保护措施废水处理：施工废水经三级沉淀池（停留时间≥2h）处理后回用钻井泥浆采用板框压滤机脱水，干泥含水率≤60%后外运处置噪声控制：选用低噪声设备（昼间≤70dB，夜间≤55dB）钻机设置隔声屏障（高度3m，隔声量≥25dB）夜间施工不超过22:00，确需连续作业办理夜间施工许可扬尘治理：施工道路硬化（200mm厚C20混凝土），设置洗车平台裸土覆盖率100%（采用防尘网或绿化）钻机作业面喷雾降尘（雾炮机2台，覆盖率100%）六、应急预案6.1突水事故应急预警指标：单井出水量突增＞50%或水位骤降＞3m/d应急响应：立即启动备用排水系统，增设临时集水井（Φ1.5m，深3m）对突水点采用速凝混凝土（初凝时间＜15min）封堵加密水位监测（1次/30min），必要时启动回灌系统物资储备：速凝水泥5t、沙袋200个、柴油发电机（150kW）1台应急水泵（流量300m³/h）2台、排水管（Φ200mm）500m6.2地面沉降应急当监测发现周边建筑物沉降超预警值（30mm）时：立即降低抽水量（降至设计值的70%）启动回灌井系统，回灌量控制为抽水量的60-80%采用袖阀管注浆加固地基（注浆压力0.3-0.5MPa，水泥浆水灰比1:1）6.3设备故障应急建立设备故障应急小组，实行“15分钟响应，2小时修复”机制：水泵故障：立即启用备用泵（更换时间≤30min）供电中断：柴油发电机10分钟内启动供电管路破裂：采用快速接头临时修复（备用管件10套）6.4雨季施工保障针对晋城地区6-9月多雨特点：提前储备30天施工用水（储水量≥500m³）井口设置防雨罩，井管高出地面500mm排水沟加深至500mm，配备应急抽水泵（流量100m³/h）4台七、施工进度计划采用Project软件编制四级进度计划体系：总进度计划：60日历天（成井30d，抽水运行30d）阶段计划：准备阶段：5d（含设备进场、场地平整）成井阶段：25d（3台钻机并行作业，日均成井0.8口）洗井阶段：7d（分组进行，每组3-4口井）抽水阶段：至主体结构施工至±0.00（约90d）周计划：明确各钻机作业区域、完成井数日计划：下达钻进深度、洗井进度等量化指标八、验收标准8.1成井验收井身完整，无塌孔、缩径现象滤料规格、填砾高度符合设计要求洗井后出水量≥设计值的90%井内水位恢复速度≤0.5m/h（停抽后观测）8.2降水效果验收基坑内水位降至设计深度以下，且连续稳定7d周边建筑物沉