陽谷縣現(xiàn)代農業(yè)小麥產業(yè)項目機井施工

李 鑫，段景奎

（聊城市水利局，山東 聊城 252000）

陽谷縣2011年現(xiàn)代農業(yè)小麥產業(yè)項目區(qū)位于陽谷縣阿城鎮(zhèn)及七級鎮(zhèn)境內，主要建設任務為建設高效節(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UPVC管道83.21km，新建機井132眼，配套機井161眼。

1 工程概況

陽谷縣灌溉模式為“引黃補源，井渠結合，溝引提灌，以井保豐”。井渠結合灌區(qū)占全縣灌區(qū)總面積的90%。縣域內小型農田水利工程以灌區(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，對工程質量的要求較之以前也更加規(guī)范、全面。對工程質量控制分為事前控制、事中控制和事后控制三個階段進行。

2 施工控制要點

材料或構配件主要包括無砂混凝土井管和濾料。井管內外壁光滑、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濾料，以圓形卵石或砂料為宜，質地堅硬，不含化學成分，經過嚴格篩分，合格率大于90%，不得含土過多或含其他雜質。

施工機械主要是鉆機及其附屬設備。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。機電設備不經監(jiān)理人員檢驗，不得啟動。

2.1 鉆井階段控制

鉆機就位后，鉆機及附屬設備必須基礎牢固。調整鉆桿垂直度，用經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。孔垂直度不超過2°，鉆尖應對準井位中心，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、泵的揚程和土質情況，掌握進尺度，鉆機開鉆后，必須及時、準確、完整地按地層實際采樣，一井一表詳細填寫施工記錄表，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，將責令停工。

鉆進過程中，應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，應立即附加焊接至要求標準，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，將責令停工整改。

鉆井進入含砂地質層，應詳細準確記錄砂層厚度、位置、變化，及時采取護孔措施，避免井孔塌坍。

鉆井進至設計深度后，如發(fā)現(xiàn)屬貧水區(qū)，含水層不能保證設計單井出水量，應及時通知監(jiān)理到場處理，提出變更設計建議。不得任意變更鉆井深度。

鉆機施工時應注意檢查，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。如轉速高，鉆進快，泥漿比重大，削出泥塊未成漿，產生阻力大，有可能使鉆機超負荷而損壞、或抽水齒輪磨損、鉆管折斷等，發(fā)現(xiàn)時應及時調整泥漿比重。

鉆孔過程中應嚴格控制護桶內外水位差，必須使孔內高于地下水位。

發(fā)現(xiàn)輕微塌孔時，應立即提升鉆頭，調整泥漿比重和孔內水頭，如嚴重塌方或與沙類土層，應投入黏土重新再鉆，并注意勿觸撞井壁。坍壁與鉆進速度和土質有關，如土質好，鉆進速度快，時間短一般很少坍孔，故施工過程中應靈活掌握鉆進速度。

2.2 成井階段控制

鉆井完成后應通知監(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)地質情況，經過試驗，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，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，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，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)。回填濾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，防止超過設計高程。有兩個以上含水層時，應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的規(guī)格濾料；上段為1/5，填入上部含水層相應的規(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，并準備一定余量，填入方法與填入濾料相同，應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)質黏土制成，投入前應取非孔內的泥漿做浸泡試驗，根據(jù)試驗結果，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，經與建設、設計、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。