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水文地质钻探规程

作者:重庆科地管材     时间:2021-09-01
  本规程规定了重庆地质管水文地质钻探与水井钻探各项生产活动的技术工作要求及有关工艺操作规定。
  1.2 适用范围
  本规程适用于水文地质普查、水文地质初步勘探与详细勘探以及水井(含矿泉水井及低温地热井)钻探工程,是进行钻探设计、施工、管理等各项工作的基本依据和准则。
  本规程不适用于高温地下热水和地热能开发钻井工程。
  2 引用标准
  2.1 直接引用标准
  GBJ 202 地基与基础工程施工及验收规范
  GB 9808 水文水井钻探管材系列
  GB 9809 水文水井钻探用套管、岩心管、取粉管螺纹
  GB 9810 水文水井钻探用钻杆
  BG 9811 水文水井钻探用钻铤
  BG 9812 水文水井钻探用钻杆接头
  DZ 1.3 硬质合金岩心钻探管材螺纹
  DZ/T 0008 水文水井钻探用钻柱特种接头
  DZ/T 0017 工程地质钻探规程
  DZ/T 0055 水文水井钻探用硬质合金钻头
  DZ/T 0056 水文水井钻探用三牙轮钻头
  DZ/T 0057 水文水井钻探用钻粒钻头
  2.2 配合使用的标准
  GBJ 27 供水水文地质勘察规范
  水方地质普查、勘探规范
  岩心钻探规程
  3 总则
  3.1 目的、任务
  水文地质钻探是水文地质普查、勘探工作中取得地下水文地质资料的主要技术方法,也是开发利用深层地下水进行钻井工程的唯一技术手段。它的基本任务是在水文地质测绘、水文地质物探的基础上,进一步查明含水层的岩性、层次、构造、厚度、埋深分布及水量、水质、水温等水文地质条件、特征和参数,解决和验证水文地质测绘和物探遥感工作中难以解决的水文地质问题,为评价和合理开发利用地下水资源提供可靠的水文地质资料和依据。同时,在“以探为主、探采结合”成井或专门打井后开采地下水,为工农业生产、国防建设和城镇居民及干旱地区人民提供生产生活用水或矿泉水饮料,直接为国民经济建设和人民生活服务。
  3.2 钻探工作必须遵循的准则
  3.2.1 水文地质钻探工作必须贯彻执行先水文地质测绘与物探,后钻探施工以及坚持“先踏勘、后设计”和“先设计、后施工”的工作程序,即必须在水文地质测绘和物探工作的基础上布置水文地质钻孔,以及坚持没有地质、施工设计,不准施工开钻的原则。
  3.2.2 对于探采结合钻孔,应本着“以探为主,探采结合”的原则进行,即应满足“探”为主,在获取准确可靠的水文地质资料的同时结合成井。
  3.2.3 水井钻探工程应在有充分水文地质资料的地区进行,并在钻探过程中采取必要措施收集和论证水文地质资料,严格按照成井工艺规程要求成井。
  3.3 钻探工作的基本要求
  3.3.1 水文地质钻探是以获取准确可靠的水文地质资料,满足地质设计要求,达到地质设计目的进行的,因此,要本着需要与可能的精神,在进行钻探设计和施工中采取切实可行的最优方法与工艺,满足地质设计要求。同时,要努力提高地质、施工设计的准确程度,以便最大限度地减少因设计不当而造成的损失。
  3.3.2 在钻探工程施工的全过程中,都要始终贯彻“优质、高效、低耗、安全”和“质量第一”的原则,推广应用钻探新设备、新方法、新工艺,提高经济效益。同时,在加强全面质量管理的活动中,既要反对单纯追求进尺,忽视工程质量的倾向,也要反对忽视安全和不注重经济效益,片面追求脱离实际可能或超越规程规范的技术要求。
  3.3.3 要搞好钻孔各项原始资料的记录与整理工作。提交的资料必须真实、准确、可靠,对伪造钻孔原始资料数据者,必须严肃处理。
  3.3.4 从事水文地质及水井钻探的全体人员,必须认真学习和严格遵守本规程。但本规程中有些条款只是一般性和原则性的规定要求,在贯彻执行时允许施工单位依据具体情况制订实施细则或补充规定。此外,有关现场管理制度,可参照DZ/T0017和岩心钻探规程有关规定要求,结合各自的实际情况制订实施细则或补充规定。
  4 钻孔类型、结构与施工设计
  4.1 钻孔类型
  4.1.1 地质孔
  通常只在小、中比例尺的区域水文地质普查中布置,一般要通过钻探取心进行地层描述和进行简易水文地质观测,但不进行抽水试验。
  4.1.2 水文地质孔
  在各种比例尺的水文地质普查与勘探中布置,一般要进行单孔稳定流抽水试验,必要时要进行多(群)孔非稳定流抽水试验,以获取不同要求的水文地质参数,评价与计算地下水资源。
  4.1.3 探采结合孔
  在各种比例尺的水文地质普查与勘探中均会遇到。
  4.14 观测孔
  有抽水试验观测孔和长期观测孔(简称长观孔)两种,通常只在大、中比例尺的水文地质勘探中布置。
  4.2 钻孔(井)结构
  4.2.1 钻孔(井)结构,包括孔径、孔段和孔深,除地质孔外,井身结构应包括:
  a.井管:包括井壁管、过滤管、沉淀管的直径、孔段和深度。
  b.填砾、止水与固井位置及深度。
  4.2.2 钻孔结构的确定:是根据钻孔类型、水文地质条件、终孔直径及深度、钻进工艺方法、抽水方法及钻探设备等因素综合确定。进行抽水试验的钻孔,其松散地层的钻孔直径要能满足根据预计出水量选用的过滤管直径和填砾间隙的要求;基岩钻孔直径则一般以满足根据预计出水量能下入之抽水设备口径要求或过滤管直径要求为依据确定。在条件具备与可能时,要采用一径成井工艺;在松散、破碎、严重漏失等复杂地层应采用既护壁性能好又易于破壁解淤的优质泥浆钻进,争取少下或不下套管,以简化钻孔结构。
  4.2.3 典型钻孔(井)结构型式
  4.2.3.1 一径成孔(井)
  除孔口管外,一径到底的钻孔,即一种口径、一道管柱的钻孔。这类钻孔通常是较稳定的第四纪松散地层或基岩为主的水文地质钻孔、探采结合孔或观测孔。有下井管、过滤管并填砾或不填砾及没有井管、过滤管的基岩裸孔等几种。下井管、过滤管并填砾孔之孔径一般应比管子直径大150——200mm。
  4.2.3.2 多径成孔(井)
  具有两个或两个以上变径孔段的钻孔,即多次变径,并用一套或多套管柱的钻孔。通常是上部为第四纪松散层、下部为基岩或具有两个以上主要含水层的水文地质钻孔、探采结合孔及地质孔。通常只在第四纪地层中下井管、过滤管并填砾或不填砾;基岩除破碎带、强烈风化带需下管外,一般为裸孔。
  4.3 钻探施工设计
  4.3.1 编制依据
  水文地质钻探施工设计的编制是根据项目的水文地质设计书或项目委托计划任务书或合同的要求,在现场踏勘的基础上,按照现有的生产定额、材料消耗定额、人员和设备配备与费用定额等资料为依据进行编制,根据需要与可能,选用设备和选择最优施工方法与工艺,以确保工程质量和获取量佳的技术经济效益。
  4.3.2 主要内容
  4.3.2.1 施工项目的基本情况和设计依据
  a.工区的地理位置、交通条件、地形地貌、气候和生活条件。
  b.地质条件:包括地层划分和岩石可钻性级别、地质构造和水文地质条件,着重说明影响钻探施工的主要地质因素。
  c.施工目的与要求:包括钻孔布置与工作量、工程质量指标、水文地质试验与观测要求等。
  4.3.2.2 钻探技术设计:包括钻孔结构、冲洗介质、成井工艺及保证质量与安全的技术措施
  ,并附典型钻孔结构设计图。
  4.3.2.3 供水、供电设计:根据现场踏勘了解的当地水源条件,选择供水方法和设备;采用
  电力驱动时提出供电方法与要求。
  4.3.2.4 施工期限与费用预算:根据项目要求,编制施工进度计划。包括选择设备,确定施
  工组织形式、开动钻机台数、钻孔施工顺序调度安排及工期要求,进行技术经济指标测算并
  编制项目费用预算等。
  4.3.3 编制与审批
  4.3.3.1 根据设计要求,在施工单位总工程师的主持下,由地质、钻探技术人员共同编制。
  4.3.3.2 根据地质项目管理权限上报审批,即局(或下达任务的主管单位)管地质项目的施工设计,由施工单位审查后报上级审批;施工单位自管地质项目或承包工程项目的施工设计,
  由施工单位审批后报上级备案。
  4.3.3.3 在钻探施工中,如发现设计与实际情况不符时,应及时进行修订或补充,部局管项目凡关系到工作量与经费数量较大的修订要报上级批准。
  4.3.4 钻孔施工与设计
  无论是预算内或预算外的地质项目,均应编制单孔施工设计。单孔设计应包括地层理想柱状图、岩性及可钻性等级、钻孔结构、钻进工艺、成井工艺、工程质量指标及安全生产措施等。
  5 设备、仪器仪表的选择与设备的安装、拆卸与搬迁
  5.1 钻探设备选择
  水文水井钻探设备的选择,主要根据水文地质条件、钻孔类型、钻孔结构、钻探方法等因素,结合现有设备状况,进行选择和配套。目前用于施工的水文水井钻机主要机型及性能见表1。
  5.2 泵类设备的选择
  泵类设备的选择主要根据钻进方法、钻孔结构、地下水位及出水量等条件合理选择。钻探施工用工作泵(不含钻机的配套泵)型号及性能见表2。抽水用泵型号及性能见表3。
  5.3 空压机选择
  空压机的选择主要根据所需风量及风压来合理选择。钻探施工及洗井用空压机的主要规格、性能见表4。
  5.4 钻探仪器、仪表选择
  5.4.1 测斜仪器的选择应根据钻孔类型、结构、精度要求及钻孔有否磁性干扰等因素进行选择。仪器名称及性能见表5。
  5.4.2 钻进参数仪表的选择见表6。
  5.5 设备安装、拆卸与搬迁
  5.5.1 设备安装与拆卸
  5.5.1.1 基座安装必须稳固、水平、周正,并能承受全部负荷。基座形式,应根据设备类型、钻孔结构及地基条件确定。
  5.5.1.2 钻塔底座安装采用水平尺找平。钻塔安好后必须拉紧缘绳。绷绳位置要对称,与地面夹角不得大于45。。钻塔各部位的连接要牢固,螺栓要拧紧。
  5.5.1.3 钻机安装时,采用单绳升降钻具者必须保证天车前缘切点(双绳升降钻具时为天车轴中心)、回转器(或转盘)中心、钻孔中心在同一条直线上。
  5.5.1.4 钻机、泥浆泵、动力机的机座与枕木或地梁要用螺栓连接牢固,各传动轴线必须平行对正,相互距离要适宜。电机底座应设置调整皮带松紧的装置。
  5.5.1.5 车装钻机安装时,前后底梁的千斤顶支座必须支承在硬地或基枕木上,垫实加固,必要时浇注水泥墩加固。轮胎要离开地面,不承载,并垫好不转动。
  5.5.1.6 电器设备必须安装在干燥、清洁的地方,严防油、水及杂物侵入,且固定牢靠,减少震动。电器设备外壳应按技术要求,接好地线保护。设备的动力线和照明线必须绝缘良好。
  5.5.1.7 安装和拆卸各类钻塔应遵循下列规定
  a.所有安、拆塔工作必须在专人统一指挥下,有铁序地进行。所有现场人员必须戴安全帽,上塔时系安全带。拆卸钻塔时,安全带严禁系在被拆卸的钻塔附件上。螺栓和工具要放入工具袋中。
  b.建塔要从下到上分层安装,拆塔要从上到下逐层拆卸,不得上下两层同时作业。严禁从塔上抛扔物件。
  c.各类钻塔安装应按安装说明书的要求进行。钻塔构件不准任意打眼、调换、少装、改装及焊接。
  d.用机械或液压油缸起落钻架时,应首先检查好卷扬机制动装置或液压系统是否灵活可靠,并架起落要平稳,严禁猛起猛落。起立到位后,要锁好固定卡销。
  5.5.2 设备的搬迁
  5.5.2.1 设备运输过程中,严禁人货混装。
  5.5.2.2 装卸过程中,要指定有经验的人员负责指挥,并采用必要的安全措施,以防设备翻
  倒毁物伤人。
  5.5.2.3 车装钻机和拖挂设备搬迁时,钻塔端部要固定在支架上。拖挂设备的挂钩要挂牢,
  并检查挂钩的保险装置是否可靠,用保险绳固定牢靠。必须按被拖挂设备说明书规定的时速
  运行。
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