岩土施工——水井施工技术.pptx
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1、会计学1岩土施工岩土施工水井施工技术水井施工技术一、滤水管一、滤水管一、滤水管一、滤水管第1页/共58页滤水管作用滤水管作用滤水管作用滤水管作用n n保护不稳固含水层井壁的工具,防止井壁坍塌;保护不稳固含水层井壁的工具,防止井壁坍塌;n n渗透孔隙;渗透孔隙;n n滤水挡砂效果。滤水挡砂效果。第2页/共58页滤水管基本要求滤水管基本要求滤水管基本要求滤水管基本要求n n最大的最大的进水面积进水面积,以减少地下水经过它时的阻力。,以减少地下水经过它时的阻力。n n足够大的足够大的机械强度机械强度。n n较强的较强的耐腐蚀耐腐蚀能力,不影响水质的卫生要求。能力,不影响水质的卫生要求。n n良好的良
2、好的滤水挡砂滤水挡砂能力能力n n安装方便、成本低廉、安装方便、成本低廉、使用寿命使用寿命长。长。第3页/共58页滤水管的材质滤水管的材质滤水管的材质滤水管的材质n n钢管钢管n n玻璃钢管玻璃钢管n n塑料管塑料管n n石棉水泥管等石棉水泥管等第4页/共58页(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构1 1、骨架式滤水管、骨架式滤水管n n圆孔滤水管圆孔滤水管 孔径孔径d d:10 10 20mm20mm 取决于含水层颗粒的大小及其均匀性。取决于含水层颗粒的大小及其均匀性。孔距孔距:(:(2.5 2.5 3.03.0)d d 孔距大,孔隙
3、率小,影响出水量;孔距大,孔隙率小,影响出水量;孔距小,孔隙率大,影响强度。孔距小,孔隙率大,影响强度。第5页/共58页n n条缝滤水管条缝滤水管 条缝宽度:条缝宽度:2 2 4mm4mm;取决于含水层的粒度。;取决于含水层的粒度。条缝长度:条缝长度:150mm150mm;条缝间距:条缝间距:10 10 20mm20mm。第6页/共58页n n筋条滤水管筋条滤水管 孔隙率大、过水能力强、节省材料、制造方便、成本低。孔隙率大、过水能力强、节省材料、制造方便、成本低。适合于含水层薄而涌水量大的浅井孔适合于含水层薄而涌水量大的浅井孔。第7页/共58页n n桥式缺口滤水管桥式缺口滤水管 较好的优质滤水
4、管,机械强度大,孔隙率大、出水量大、较好的优质滤水管,机械强度大,孔隙率大、出水量大、但制造工艺复杂、成本较高。但制造工艺复杂、成本较高。第8页/共58页(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构2 2、缠丝滤水管、缠丝滤水管n n丝径:丝径:2 2 4mm4mm 丝距丝距:0.5 0.5 5.0mm5.0mm,取决于含水层中的砂砾粒度。,取决于含水层中的砂砾粒度。缠丝:铅丝、不锈钢丝、尼龙丝、增强玻璃纤维丝等。缠丝:铅丝、不锈钢丝、尼龙丝、增强玻璃纤维丝等。约翰逊管第9页/共58页(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构(一)滤水
5、管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构3 3、网状滤水管、网状滤水管n n过滤网网眼直径:过滤网网眼直径:0.5 0.5 5.0mm5.0mm,孔隙率可达孔隙率可达20%20%25%25%。第10页/共58页(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构4 4、玻璃钢滤水管、玻璃钢滤水管n n滤孔直径:滤孔直径:1.0 1.0 2.0mm2.0mm,孔隙率为孔隙率为 16.8%16.8%18%18%。是我国推荐的优质滤水管之一。是我国推荐的优质滤水管之一。第11页/共58页(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构
6、(一)滤水管的类型和结构5 5、塑料滤水管、塑料滤水管n n进水通道尺寸:进水通道尺寸:0.5 0.5 4.0mm4.0mm,具有耐酸碱腐蚀性强、成本低、具有耐酸碱腐蚀性强、成本低、成型快和适应面广等特点。成型快和适应面广等特点。第12页/共58页(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构(一)滤水管的类型和结构6 6、砾石滤水管、砾石滤水管n n填砾滤水管填砾滤水管n n贴砾滤水管贴砾滤水管第13页/共58页无砂混凝土井管是采用振动成型生产的平接口井管,此产品外型圆直薄无砂混凝土井管是采用振动成型生产的平接口井管,此产品外型圆直薄无砂混凝土井管是采用振动成型生产
7、的平接口井管,此产品外型圆直薄无砂混凝土井管是采用振动成型生产的平接口井管,此产品外型圆直薄厚均匀,成本低运输方便,施工简单,适合成井深度为厚均匀,成本低运输方便,施工简单,适合成井深度为厚均匀,成本低运输方便,施工简单,适合成井深度为厚均匀,成本低运输方便,施工简单,适合成井深度为100100米。米。米。米。7、无砂混凝土井管(一)滤水管的类型和结构第14页/共58页二、滤水管的选择二、滤水管的选择二、滤水管的选择二、滤水管的选择1 1、类型选择、类型选择、类型选择、类型选择n n含水层结构特征含水层结构特征n n地下水性质地下水性质n n材料来源材料来源n n成本成本第15页/共58页(二
8、)、滤水管的选择(二)、滤水管的选择(二)、滤水管的选择(二)、滤水管的选择2 2、管材选择、管材选择、管材选择、管材选择n n所含有害离子性质所含有害离子性质n n水温水温n n井深井深钢质钢质强度高,深井。不适应软水、氯离子、二氧化硫。强度高,深井。不适应软水、氯离子、二氧化硫。铸铁质铸铁质抗腐蚀强、抗冲击低、重量大,浅井至中深井。抗腐蚀强、抗冲击低、重量大,浅井至中深井。水泥质水泥质抗碱,不抗酸,抗冲击低、抗碱,不抗酸,抗冲击低、PHPH77,浅浅井至中深井井至中深井塑料质塑料质抗腐蚀,重量轻,强度低,使用深井,不使用热水井。抗腐蚀,重量轻,强度低,使用深井,不使用热水井。玻璃钢质玻璃钢
9、质抗腐蚀,强度高,重量轻,适用各种井。抗腐蚀,强度高,重量轻,适用各种井。第16页/共58页(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定1 1、滤水管长度、滤水管长度、滤水管长度、滤水管长度n n一定水位降深,涌水量于滤水管长度成正比。一定水位降深,涌水量于滤水管长度成正比。n n达到一定长度后,涌水量增长率趋近于零。此时长度称达到一定长度后,涌水量增长率趋近于零。此时长度称有效长度有效长度。n n含水层薄,涌水量大,取长。含水层薄,涌水量大,取长。n n含水层厚,分段安装。含水层厚,分段安装。n n动水位不低于滤水管顶。动水位不低于
10、滤水管顶。第17页/共58页(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定2 2、滤水管的滤水孔隙尺寸、滤水管的滤水孔隙尺寸、滤水管的滤水孔隙尺寸、滤水管的滤水孔隙尺寸n n滤水孔的尺寸取决于地层砂砾的有效粒度。滤水孔的尺寸取决于地层砂砾的有效粒度。n n“圆形拱圆形拱”阻砂作用阻砂作用 滤水孔尺寸几种情况:滤水孔尺寸几种情况:1 1)、滤水管外面填砾时,滤水孔的大小应当保留)、滤水管外面填砾时,滤水孔的大小应当保留住住90%90%填料。填料。2 2)、滤水管外不填砾,滤水孔的大小取决于含水层的砂样平均粒径。)、滤水管外不填砾,滤水孔的
11、大小取决于含水层的砂样平均粒径。n n均匀细砂组成的含水层,滤水孔能挡住均匀细砂组成的含水层,滤水孔能挡住4050%4050%砂粒即可;砂粒即可;n n均匀粒度粗砂、砾石含水层,按挡砂均匀粒度粗砂、砾石含水层,按挡砂3050%3050%砂粒即可;砂粒即可;n n粒度粗细互层的含水层,按不同粒度等级,选定不同段落的孔尺寸。粒度粗细互层的含水层,按不同粒度等级,选定不同段落的孔尺寸。第18页/共58页(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定3 3、滤水管的孔隙率、滤水管的孔隙率、滤水管的孔隙率、滤水管的孔隙率n n滤水管的孔隙率:滤水
12、孔总面积与滤水管外表面积之比。滤水管的孔隙率:滤水孔总面积与滤水管外表面积之比。n n骨架滤水管的孔隙率:进水面积与滤水管外表面积之比。骨架滤水管的孔隙率:进水面积与滤水管外表面积之比。n n砾石滤水管的孔隙率:滤管所吸收水的体积与滤水管体积之比。砾石滤水管的孔隙率:滤管所吸收水的体积与滤水管体积之比。n n圆孔、条缝和桥式滤水管的孔隙率可达圆孔、条缝和桥式滤水管的孔隙率可达20-40%20-40%;n n带缠丝的筋条骨架滤水管的孔隙率可达带缠丝的筋条骨架滤水管的孔隙率可达40-60%40-60%;n n滤水管的孔隙率不应低于滤水管的孔隙率不应低于10-15%10-15%;第19页/共58页(
13、三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定4 4、进水速度、进水速度、进水速度、进水速度n n大进水速度使天然过滤层的孔隙易被堵塞。大进水速度使天然过滤层的孔隙易被堵塞。n n最大允许进水速度(安全流速)最大允许进水速度(安全流速)=65K(1/3)=65K(1/3)K:K:含水层的渗透系数(含水层的渗透系数(m/dm/d)。)。第20页/共58页(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定(三)、滤水管主要尺寸确定5 5、滤水管的直径、滤水管的直径、滤水管的直径、滤水管的直径n n指滤水管的最大外径
14、指滤水管的最大外径 DD Q/Q/LmvLmv Q Q:设计的涌水量(:设计的涌水量(m3/sm3/s););L L:滤水管的长度(:滤水管的长度(mm););mm:滤水管的孔隙率;:滤水管的孔隙率;v v:最大允许进水速度(:最大允许进水速度(m/sm/s)。)。第21页/共58页二、井管的安装二、井管的安装二、井管的安装二、井管的安装(一)下管前准备工作(一)下管前准备工作 1 1、强度校核、强度校核 2 2、探井、探井 扩孔破壁扩孔破壁 3 3、破壁(清除泥皮)、破壁(清除泥皮)破壁器法破壁器法 化学破壁法化学破壁法 4 4、换浆、换浆第22页/共58页二、井管的安装二、井管的安装二、井
15、管的安装二、井管的安装(二)下管方法(二)下管方法 1 1、升降机提吊下管法、升降机提吊下管法(取决于井管的抗拉强(取决于井管的抗拉强度和钻塔的负荷能力。)度和钻塔的负荷能力。)2 2、钻杆托盘下管法、钻杆托盘下管法(用于抗拉强度或连(用于抗拉强度或连接强度不高的井管。)接强度不高的井管。)第23页/共58页二、井管的安装二、井管的安装二、井管的安装二、井管的安装(二)下管方法(二)下管方法 3 3、钢绳托盘下管法、钢绳托盘下管法 第24页/共58页二、井管的安装二、井管的安装二、井管的安装二、井管的安装(二)下管方法(二)下管方法 4 4、二次下管法、二次下管法 第25页/共58页二、井管的
16、安装二、井管的安装二、井管的安装二、井管的安装(二)下管方法(二)下管方法 5 5、浮力塞下管法、浮力塞下管法 6 6、综合下管法、综合下管法 第26页/共58页第27页/共58页三、填砾三、填砾三、填砾三、填砾 填砾目的:使其在滤水管周围形成一个人工过滤层;填砾目的:使其在滤水管周围形成一个人工过滤层;起到滤水挡砂作用。起到滤水挡砂作用。(一)砾料的选择(一)砾料的选择 选择质地坚硬,不易发生化学反应,颗粒圆度好,泥砂杂选择质地坚硬,不易发生化学反应,颗粒圆度好,泥砂杂质少的砾料。质少的砾料。1 1、砾料直径、砾料直径 砾料的规格应根据含水层砂样筛分后的粒径来确定,砾料的规格应根据含水层砂样
17、筛分后的粒径来确定,即砾料的大小应于含水层的粒径相匹配。即砾料的大小应于含水层的粒径相匹配。砾料直径于天然含水层颗粒粒径之比在砾料直径于天然含水层颗粒粒径之比在4848范围,以范围,以6 6为佳。为佳。DD5050=(410410)d d5050 (D50 D50 以过筛颗粒累计重量占总重量的以过筛颗粒累计重量占总重量的50%50%的筛孔直径代表该砂样的标准直径的筛孔直径代表该砂样的标准直径)第28页/共58页 三、填砾三、填砾三、填砾三、填砾 2 2、砾料的均匀度、砾料的均匀度 应从增大地层应从增大地层渗透性、挡砂效果和经济性渗透性、挡砂效果和经济性等方面来综等方面来综合考虑。合考虑。均匀填
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