降水井施工承压水头与泥浆性能指标的关系.pdf

36 江淮水利科技 ·2008年第6期 降水井施工承压水头与泥浆性能指标的关系 吴炳富 (安徽省水利水电勘测设计院勘测分院 安徽蚌埠 233000) 摘 要 在承压水头高出地面的水文地质务件下进行降水井钻探成井施工，科学地选用泥浆性能指标是提高降水井成井 率和成井质量的关键。建立承压水头与泥浆性能指标相关关系为后续类似的水文地质条件下进行降水井钻探成井施工提供 一 定的指导作用。 关键词 降水井钻探施工 承压水头 泥浆性能指标 相关关系 井质量。例如：对稍密状态的中砂地层在一定的承压水头下进 1索引 行成井钻探，在其它条件相同情况下，配制泥浆比重 1．20和 水利_T程挡水建筑物，如拦河坝 、节制闸、水电站等基础 1．30分别用于降水井钻探，成井结果截然不同。泥浆比重 1．20 用于降水井钻探时，钻孔裸眼静浆时间不超过 30分钟 ，十分 往往埋设在河床的底部或低洼地层的地下水位以下。在基坑 开挖前要做围堰导流、施_丁降水等前期准备丁作。施工降水的 钟内孔壁泥皮局部就受到地下水水平渗透压力的剪切破坏而 成功与否直接影响T程建设的成败。对围堰内承压水头较高， 脱落，接下来不超过20分钟孔壁砂层就开始坍塌 、掉块，并沉 入井底使井深变浅，井壁由原来的圆柱体变形为不规则的曲 地下水补给充足，涌水量较大的基坑，从经济、技术、安全等方 面考虑，应优先选用深井降水方案。该方案在 目前的水利工程 面体，致使井内无法安装井管，从而导致井眼报废；若配制泥 建设中既安全经济，又方便可行。深井降水施工应实现以下两 浆比重 1．30用于降水井钻探 ，裸眼钻孔能维持 3h不变形。接 个 目标：(1)基坑地下水位降深达到稳定后，动水位标高应低于 下来安装井管、回填滤水材料等T序都能在 3h内完成，这样 基坑面以下。考虑到基坑底部地层毛细水的上升高度，动水位 既保汪了井壁圆正又保证了成井的质量。当然 ，配制泥浆比重 一 过大 ，粘度也随之增大，井壁泥皮增厚 ，维持裸眼钻孑L时间更 般控制在基坑面以下 1．0—1．5m深度位置；(2)基坑降水过 程中，应确保建筑物地基扰动程度满足建筑物安全要求。一般 长，但是，裸眼井壁虽然稳定．安装井管、回填滤水材料等丁序 以动水位降到稳定时，井内排砂的体积与水的体积 比在 安全顺畅，孔内故障少，但泥浆稀释难度大 ，洗井的时间长，井 1／20000以下为标准。深井降水关键_T作在于降水井施T。降 壁外侧水跃值高。轻者影响降水井的出水量，重者也会导致井 水井施_丁的成功与否和质量的高低取决于降水井施1二的成井 内无水可抽，致使井眼报废。在高承压水头下进行降水井钻探 T艺。尤其是在承压水头高于地面的场地下施1二降水井，科学 施_T，泥浆除起着润滑和冷却钻头等作用外，还要起着平衡孔 地选择成井丁艺至关重要，它决定降水井的成功率和成井质 外渗透压力保护孔壁泥皮的作用。在这种特殊水文地质条件 量。降水井施T的成井T艺通常包含以下内容：钻探机械和泥 下进行降水井钻探施_『，后者的作用显得特别重要。笔者在多 浆泵的选型；滤水井管的口径和孔隙率选择 ；泥浆比重 、粘度 年的水文地质勘探的实践中，对在不同的地层 、不同的承压水 等性能指标的选择；滤水材料的粒径和不均匀系数的选择；滤 头下进行成井钻探，所选用不同的泥浆 比重和粘度指标并获 水网布 目数的选择；钻探过程的可钻性和泥浆泵压力参数的 得成功的水文地质资料进行