CN103334443A - 泥夹胶结卵石层复杂地质冲击成孔降水井施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泥夹胶结卵石层复杂地质冲击成孔降水井施工方法，它的步骤如下：（1）定位布井，降水井距基坑边1m；（2）钻机就位调试；（3）制备泥浆；（4）冲击成孔；（5）清孔；（6）下滤水管、井管；（7）填滤料；（8）洗井；（9）下水泵抽水。本发明的有益效果是：发明利用空心锥冲击技术在含大直径卵石、胶结、泥结、泥夹胶结卵石层的复杂地质土层冲击成孔，采用大粒径碎石滤料，活塞式洗井法。有如下优点：工期短；设备简单，操作便捷，成本低；成孔质量高，误差小；成井出水量大、降水效率高。

Description

泥夹胶结卵石层复杂地质冲击成孔降水井施工方法

技术领域

本发明涉及一种泥夹胶结卵石层复杂地质冲击成孔降水井施工方法。

背景技术

几年来，随着城市的建设，土地资源紧张，为节约土地，全国大力发展高层建筑。高层建筑的基础相对较深，往往低于地下水位，施工期间需进行降水工作，以保证良好的施工条件及建筑物的安全。降水方法较多，有明排井（坑）法、真空点井法、引渗井法、管井法、大口径井法、辐射井法、潜埋井法等，根据现场地质情况及施工条件进行选择。较常用的就是管井降水法。管井降水法需要根据计算的井距和井数进行打井，使用机械打井时常规的钻井设备有大型磕头机、大型反循环钻机、大型旋挖钻机、履带型钻机、岩石钻机、小型钻机、冲击锥（锤）钻机等。

我公司施工的某楼工程，地质土层复杂，需降水的含水土层中有粉土层、淤泥层、卵石层、胶结石层、泥结石层等分布不均、成层状的不同地质，透水不均匀，且其中卵石大小不一，大的直径达500mm以上。由于本工程降水井25眼，数量不多，深度20m，工程量小，不适宜使用大型钻井设备，从地质条件及经济角度考虑，选择了小型冲击锥钻井设备。该冲击成孔降水井做法，目前还没有较完善的施工工艺标准及发明。我们与专业打井施工队、地质部门进行探讨、沟通，同时参考冲击成孔钻孔灌注桩工法，通过现场施工，不断改进，总结出完整的泥结卵石层复杂地质冲击成孔降水井施工工艺，并形成本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种泥夹胶结卵石层复杂地质冲击成孔降水井施工方法。本发明利用空心锥冲击成孔，泥浆护壁，安装花滤水管及大石子滤料，活塞式洗井，不间断抽水的工艺，达到成优质降水井的目的。

本发明的技术方案是：泥夹胶结卵石层复杂地质冲击成孔降水井施工方法，它的步骤如下：

（1）定位布井，降水井距基坑边1m；（2）钻机就位调试；（3）制备泥浆；（4）冲击成孔；（5）清孔；（6）下滤水管、井管；（7）填滤料；（8）洗井；（9）下水泵抽水。

所述步骤（2）中钻机按照布好的井点位置就位，支三角支撑架，接通电源调试电机、离合器、卷扬机制动器。

所述步骤（4）中先由人工在拟打井位置开挖500mm深、直径650mm的孔，加泥浆后开动冲击锥打孔，成孔后用测绳检查井深，孔的深度比井深深500mm。

本发明的有益效果是：发明利用空心锥冲击技术在含大直径卵石、胶结、泥结、泥夹胶结卵石层的复杂地质土层冲击成孔，采用大粒径碎石滤料，活塞式洗井法。有如下优点：工期短；设备简单，操作便捷，成本低；成孔质量高，误差小；成井出水量大、降水效率高。

本发明适用于在含大直径卵石、岩石、胶结、泥结、泥夹胶结卵石层的复杂地质中打井，提高成井率，减少枯井，降低打井成本。缩短了工期，提高成井率后，避免盲目打井浪费时间，不适合在周边近距离有重要建筑及不能承受剧烈震动的建筑、设备旁施工。

具体实施方式

泥夹胶结卵石层复杂地质冲击成孔降水井施工方法，它的步骤如下：

（1）定位布井：根据地质、水位、透水系数情况计算的井数均匀布井，同时应考虑当地地下水来水方向，在基坑外来水方向适当减小降水井间距，降水井距基坑边1m；

（2）钻机就位调试：钻机按照布好的井点位置就位，支稳当三角支撑架，接通电源调试电机、离合器、卷扬机制动器；

（3）制备泥浆：在将进行打井位置附近不影响周边交通及设备人员安全的地方挖一泥浆池，制备泥浆，选用含砂量小的粘土加水搅拌成浆。泥浆性能指标见表1：

表1  泥浆性能指标

项目	单位	性能指标	试验用仪器
				密度	g/cm3	1.05～1.2	泥浆密度计
漏斗粘度	S	20～25	500/700ml漏斗
				含砂量	%	≤4	含砂量测量器
胶体率	%	≥96	量筒
				稳定性		≤0.03	量筒、泥浆比重计
失水率	ml/30min	20～30	失水率仪
				泥皮厚	mm	＜2
1min静切率	Pa	2～5	静切力仪
				PH值		7～9	PH试纸或电子PH计

（4）冲击成孔：先由人工在拟打井位置开挖500mm深、直径650mm的导孔，加泥浆后开动冲击锥打孔。造孔时发现有塌孔迹象时先提起钻孔机具，根据塌孔程度采取回填粘土、柔性材料或低标号混凝土等进行处理；如孔口塌孔采取布置插筋、拉筋等措施处理以保证槽口的稳定；如孔内塌孔严重，必要时可浇筑固化灰浆后重新造孔。成孔期间注意观察孔内泥浆情况，一旦在卵石层内发生跑浆现象，马上添加稠度大些的泥浆，如遇大量漏浆，采用回填粘土钻进处理以确保孔壁安全。直至穿过漏浆层再恢复原泥浆指标，并继续冲击钻孔。造孔过程中如遇漂石、孤石等影响钻进工效时，采用重锤砸法处理。成孔后用测绳检查井深，应比设计成品井深加深500mm，预留沉渣深度；

（5）清孔：清孔一般采用换浆法清孔。清孔排渣时，注意水头高度和泥浆比重，以防塌孔。在清孔过程中，要在井孔中部和底部分别取样，泥浆的平均比重达到1.03-1.1。用测绳和测锤再次测量孔底沉淀物的厚度（孔底沉淀厚度不大于50cm），如不合格应再一次清孔；

（6）下滤水管、井管：将冲击锥去掉，用卷扬机和托盘下放井管，井管间缠好塑编布并用8号铁丝绑扎牢。钻孔内下入外径360mm，内径300mm的混凝土井管和无砂混凝土滤水管，地下水位以下采用滤水管，如遇砂层部位，应下缠丝水管。井管必须扶正安装，保证井管位于钻孔正中，以利于填滤料厚度均匀；

（7）填滤料：管井滤料采用干净的10～20mm碎石，填滤料前应彻底换浆，然后向井管四周填滤料，开始时速度不宜过快，待井管内出水后再适当加快填滤料速度，井口返水突然变小时，说明滤水管已埋没，继续填滤料至地面以下1m～1.5m，改用粘土填至地面，并压实封闭孔口，以防地下水渗入；

（8）洗井

滤料填完，立即进行洗井工作，已防止放置一段时间后滤料与护壁泥浆形成胶结而严重影响出水量。洗井采用大型空压机排浆，同时活塞拉洗。活塞洗井不少于1次，空压机洗井不少于8小时，同时应正吹、反吹，以增大出水量；

（9）下水泵抽水：在第一口降水井施工完毕，及时做抽水试验，用所获参数校验初步设计计算结果，做出相应调整，然后在基坑周围先布置占总数为50～70%的降水井，在施工降水井的过程中，做好各单井和群井的抽水试验，发现异常及时对降水井的设计方案做出调整。然后打完全部降水井，根据前段试验的出水量下水泵进行连续降水工作。

上述实施例中，机具设备如表2所示。

表2 机具设备

序号	设备名称	规格型号	数量
				１	冲击锥式钻机
２	发电机	50KW	一台
				３	泥浆泵		一台
４	空压机	W-1.2/25	两台
				５	水泵	根据出水量定
6	全站仪		一台

普通冲击锥为空心，重约1.6t，重型冲击锤为实心，重约2.6t。

上实施例中，滤水管强度应符合要求；滤料用的碎石为10~20mm规格，且必须干净。钻井井孔直径不应小于650mm，井孔倾斜度不小于1%，井深比设计深度不小于500mm，沉渣深度不大于500mm。

Claims (3)

1. 泥夹胶结卵石层复杂地质冲击成孔降水井施工方法，其特征在于，它的步骤如下：

（1）定位布井，降水井距基坑边1m；（2）钻机就位调试；（3）制备泥浆；（4）冲击成孔；（5）清孔；（6）下滤水管、井管；（7）填滤料；（8）洗井；（9）下水泵抽水。

2. 根据权利要求1所述的泥夹胶结卵石层复杂地质冲击成孔降水井施工方法，其特征在于：所述步骤（2）中钻机按照布好的井点位置就位，支三角支撑架，接通电源调试电机、离合器、卷扬机制动器。

3. 根据权利要求1所述的泥夹胶结卵石层复杂地质冲击成孔降水井施工方法，其特征在于：所述步骤（4）中先由人工在拟打井位置开挖500mm深、直径650mm的孔，加泥浆后开动冲击锥打孔，成孔后用测绳检查井深，孔的深度比井深深500mm。