《管井技术规范 GB50296-2014》

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中华人民共和国国家标准

管井技术规范


Technical code for tube well
GB 50296-2014

主编部门:中国冶金建设协会
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2015年4月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第460号

住房城乡建设部关于发布国家标准《管井技术规范》的公告

    现批准《管井技术规范》为国家标准,编号为GB 50296-2014,自2015年4月1日起实施。其中,第3.0.5、3.0.8、7.6.10条为强制性条文,必须严格执行。原国家标准《供水管井技术规范》GB 50296-99同时废止。
    本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2014年6月23日

前 言

    本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发<2009年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2009]88号)的要求,由中冶集团武汉勘察研究院有限公司会同有关单位共同对原国家标准《供水管井技术规范》GB 50296-99进行修订而成。
    本规范在修订过程中,修订组进行了广泛调查研究,结合十多年来《供水管井技术规范》GB 50296-99的执行和新技术的应用,征求了生产、科研、设计等部门和单位的意见,最后经审查定稿。
    本规范共分8章和3个附录,主要内容包括总则、术语和符号、基本规定、管井布置、管井结构设计、管井设计出水量的确定、管井施工和管井验收等。
    本次修订的内容包括:
    1.适用范围增加了降水管井和热源管井;
    2.增加了3个附录;
    3.增加了降水管井和热源管井的设计、施工和验收内容;
    4.修改了过滤器设计、洗井质量要求等内容。
    本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
    本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国冶金建设协会负责日常管理,由中冶集团武汉勘察研究院有限公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中,希望各单位结合工程实践和科学研究成果,认真总结经验,积累资料。如发现有需要修改的意见和补充建议,请将意见和有关资料寄至中冶集团武汉勘察研究院有限公司科技质量部(地址:湖北省武汉市青山区冶金大道17号,邮政编码:430080),以供今后修订时参考。
    本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:
    主编单位:中冶集团武汉勘察研究院有限公司
    参编单位:中国市政工程西南设计研究院
              中勘冶金勘察设计研究院有限公司
              中国地质大学(武汉)工程学院
              中国有色金属工业昆明勘察设计研究院
              河北建设勘察研究院有限公司
              武汉地质工程勘察院
    主要起草人:彭易华 丁洪元 陈树林 张锡范 李天成 姚爱国 闫鼎熠 梁金国 徐贵来
    主要审查人:范士凯 郭明田 辛伟 孙继朝 肖长来 彭祥 白银国 王连新 王举平

1 总则


1.0.1 为使管井工程做到技术先进、经济合理、保护环境,确保管井工程质量,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于城镇居民生活用水、工业生产用水、热源井、勘探开采等供水管井,基坑工程降水管井,以及回灌管井的设计、施工及验收。

1.0.3 管井工程的设计、施工及验收除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

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2 术语和符号


2.1 术语



2.1.1 管井 tube well
    为抽取地下水或把符合要求的水灌(压)入含水层中的地下竖向构筑物,有井管护壁,井径为200mm~800mm,是供水管井、降水管井、热源管井、回灌管井的统称。

2.1.2 抽水管井 pumping tube well
    用于从地下含水层中取水,以达到某种目的的管井。

2.1.3 供水管井 water supply tube well
    为生活用水和生产用水建造的管井。

2.1.4 热源管井 heat source tube well
    在地下水地源热泵系统中,用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的管井。

2.1.5 勘探开采管井 exploration and production tube well
    水文地质勘察中,既能达到勘察目的,取得所需水文地质资料,同时又作为长期取水的管井。

2.1.6 降水管井 dewatering tube well
    适用于降低地下水水位,防止地下水危害基坑稳定和施工的管井。

2.1.7 回灌管井 injection tube well
    用于把符合要求的水灌入(或压入)目的含水层中,以达到某种目的的管井。

2.1.8 管井结构 tube well structure
    构成管井剖面的技术要素,包括管井深度、各井段直径和井壁管直径、长度、滤料及封闭位置等。

2.1.9 井身结构 well structure
    井径、井段和井深的总称。

2.1.10 井径 well diameter
    井身各段横断面的直径,是开口井径、开采段井径、终止井径的统称。

2.1.11 开口井径 initial well diameter
    井身上端横断面的直径。

2.1.12 终止井径 final well diameter
    井身底端横断面的直径。

2.1.13 开采段井径 diameter of extraction section of well
    采取地下水井段的直径。

2.1.14 安泵段井径 diameter of pump installation section of well
    安装抽水设备井段的直径。

2.1.15 井管 well tube
    井管是井壁管、过滤管和沉淀管的总称。

2.1.16 井壁管 well casing
    支撑和封闭井壁的无孔管。

2.1.17 过滤管 filter pipe
    过滤器的骨架管。单独使用时,亦称过滤器。

2.1.18 沉淀管 sediment tube
    井管底部用以沉积井内砂粒和沉淀物的无孔管。

2.1.19 过滤器 filter
    管井中起滤水、挡砂和护壁作用的装置。

2.1.20 非填砾过滤器 non-gravel-packed filter
    不填充人工滤料的过滤器。

2.1.21 填砾过滤器 gravel-packed filter
    过滤管外周围充填某种规格滤料的过滤器。

2.1.22 过滤器孔隙率 porosity of filter
    过滤器外层进水面孔隙率及有效孔隙率的统称。

2.1.23 过滤器有效孔隙率 effective porosity of filter
    管井中过滤器实际能够达到的孔隙率。

2.1.24 滤料 gravel pack
    充填于过滤管与井壁环状间隙中有一定规格要求的圆粒状的滤水挡砂材料。

2.1.25 冲洗介质 flushing medium
    管井钻进时用于携带岩屑,清洗井底,冷却、润滑钻具和保护井壁的物质。

2.1.26 钻进工艺 drilling technology
    管井钻进中采用钻进方法和技术措施形成井身的施工工艺。

2.1.27 成井工艺 well completion technology
    管井钻进结束后的探井、换浆、井管安装、填砾、封闭以及洗井、抽水试验,采集水样等工序的施工工艺。

2.1.28 探井 ascertaining well
    探查井深与井径的工序。

2.1.29 换浆 displacement slurry
    用稀泥浆更换稠浆的工序。

2.1.30 井管安装 installation of well tube
    将井管依次安装入井身内的工序。

2.1.3 1 填砾 gravel packing
    将规格滤料投入过滤管与井壁间环状空间的工序。

2.1.32 封闭 sealing
    在井管外围用隔水材料和相应措施阻止取水(回灌)目的层和其他地层之间水力联系的工序。

2.1.33 洗井 well flushing
    清除井内外冲洗介质和泥砂、钻屑,疏通含水层,增大管井周围渗透性能的工序。

2.1.34 抽水试验 pumping test
    通过管井抽水确定管井出水能力,检查封闭和洗井质量,获取含水层的水文地质参数,判明某些水文地质条件的野外水文地质试验。

2.1.35 回灌试验 injection test
    在需要人工补给地下水的地段,向钻孔或井中进行的灌水试验。通过回灌水量及水位变化测定含水层渗透性、灌水量和水文地质参数的试验。

2.1.36 管井设计出水量 designed outlet water from tube well
    保证管井正常运行和使用寿命的出水量。

2.1.37 管井出水能力 capability of outlet water from tube well
    由管井自身结构所决定的管井最大允许出水量。

2.1.38 井斜 well deviation
    井身实际轴线偏离垂直线的状态。

2.1.39 井壁允许进水流速 well wall allowable inlet velocity
    在保证管井正常运行和使用寿命的条件下,地下水通过井壁的最大允许渗透流速。

2.1.40 过滤管允许进水流速 filter allowable inlet velocity
    在保证管井正常运行和使用寿命的条件下,地下水通过过滤管缝隙时的最大真实速度。

2.2 符号


    Dg——过滤器外径;
    Dj——井身直径;
    Dk——填砾段井径;
    d1——垫筋宽度或直径;
    d2——缠丝宽度或直径;
    F——基坑面积;
    H——自然条件下潜水含水层的厚度;
    Hw——降水管井的深度;
    h——潜水含水层在抽水时的厚度;
    K——含水层渗透系数;
    L——过滤管有效进水长度;
    M——含水层厚度;
    m1——垫筋中心距离;
    m2——缠丝中心距离;
    n——骨架管孔隙率,过滤管进水面层有效孔隙率;
    P——缠丝面孔隙率;
    P1——包网面孔隙率;
    Q——管井出水量,基坑涌水量;
    Qg——过滤管的允许进水流量;
    Qj——井壁允许进水流量;
    R——影响半径;
    rw——抽水井过滤器外面层的半径;
    S——水位下降值;
    T——导水系数;
    Vg——过滤管允许进水流速;
    Vj——井壁允许进水流速;
    β——包网孔隙率。

3 基本规定


3.0.1 管井的类型可按管井与地下水的补、排关系和自身用途按表3.0.1划分。

表3.0.1 管井类型的划分

类型划分

备注

补排关系

类型

名称

排泄地下水

抽水管井

供水管井

生活饮用、工业生产用水管井

管井中抽出的地下水均有预期供水目的

热源管井

地下水地源热泵系统的抽水管井

降水管井

目的在于人工降低给定范围内的地下水水位,确保基坑或地下工程安全顺利施工。抽出的地下水无预期用途,若利用也属兼用。本规范适用于基坑工程降水

补给地下水

回灌管井

供水水源地回灌管井

人工补给地下水,以丰补歉,保护环境。井深和管井结构宜与同一项目的抽水管井一致,非原水同层回灌

地源热泵系统回灌管井

保护环境,管井结构应与同一项目抽水管井一致,原水同层全回灌

基坑工程降水回灌管井

保护环境,井深、管井结构、回灌量根据水文地质条件和坑周环境要求确定。原水同层(或异层)回灌


3.0.2 管井设计应包括下列内容:
    1 管井的用途及用户要求;
    2 管井设计出水量的确定;
    3 管井结构;
    4 管井的布置。

3.0.3 管井设计与施工的必备资料应符合表3.0.3的规定。

表3.0.3 管井设计与施工的必备资料

管井类型

必备资料

供水管井

生活饮用、工业生产用水管井

1 现行国家标准《供水水文地质勘察规范》GB50027规定的勘探阶段的水文地质勘察报告;  

2 《水资源论证报告》或《建设项目水资源论证资质申请表》

热源管井

1 浅层地热资源勘察资料。场区水文地质条件满足地源热泵对水量、水温和水质的要求;  

2 “回灌试验”报告

降水管井

1 场区的工程地质和水文地质资料  

2 场区周边(地上、地下)的建(构)筑物类型及基础形式资料;  

3 基坑支护结构和基坑施工方案等资料

回灌管井

1 同一项目抽水管井的必备资料;  

2 回灌试验报告

注:当水文地质条件简单或已有资料较丰富时,单眼供水管井可按勘探开采井施工。


3.0.4 管井设计和施工前应搜集拟建水源地的有关资料,并应进行现场踏勘。

3.0.5 管井所使用的材料必须为无污染和无毒性材料。

3.0.6 管井材料的强度、耐久性应满足设计和使用功能。

3.0.7 热源管井设计前,应对项目采用地下水地源热泵系统进行适宜性分析。

3.0.8 供水管井必须避开污染源和已受污染的含水层和地表水体。

3.0.9 所有管井应经过正式验收合格后再投入使用。

3.0.10 对报废或已完成使用功能的管井、观测孔等应进行回填或处理。

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4 管井布置


4.1 供水管井布置


Ⅰ 生活、生产用水管井的布置


4.1.1 供水管井的布置应符合下列规定:
    1 应布置在当地允许的地下水开采区;
    2 应靠近主要用水地区;
    3 井群布置应合理,对第四系松散含水层,单井出水量减少系数(干扰系数)不应超过20%;
    4 井位与建(构)筑物的安全距离应根据建(构)筑物的类型、结构和基础形式综合确定。

4.1.2 冲、洪积平原地区,井群宜垂直地下水流方向等距离或梅花状布置;当有古河床时,宜沿古河床布置。

4.1.3 大型冲、洪积扇地区,当地下水开采量接近天然补给量时,井群宜垂直地下水流方向呈横排或扇形布置;当地下水开采量小于天然补给量时,井群宜呈圆弧形布置;当开采储存量用作调节时,井群宜呈方格网布置。

4.1.4 傍河地区,井群宜平行河流呈单排或双排布置。管井布置应符合当地河道管理的有关规定。

4.1.5 大厚度含水层或多层含水层,且地下水补给充足地区,可分段或分层布置取水井组。

4.1.6 间歇河谷地区,井群宜在含水层厚度较大的地段布置。

4.1.7 碎屑岩类地区,井群应根据蓄水构造及地貌条件布置,并宜符合下列规定:
    1 侵入体接触带富水段,可沿此带附近布置;
    2 宜沿断裂破碎带或背斜轴部富水段布置;
    3 均质含水层,可按方格网、梅花状或圆弧形布置。

4.1.8 碳酸盐岩类地区,井群应根据蓄水构造、岩溶发育和地貌条件布置,并宜符合下列规定:
    1 宜沿向斜盆地轴部富水段布置;
    2 宜沿背斜轴部倾伏端富水段布置;
    3 单斜构造富水段,宜垂直地下水流方向在径流或排泄区布置;
    4 宜沿破碎带富水段布置;
    5 当岩溶河谷是岩溶含水层的排泄基准面时,宜沿岸边布置;
    6 碳酸盐岩类与非碳酸盐岩类接触带富水时,宜在碳酸盐岩一侧布置。

4.1.9 岩浆岩类地区,井群应根据其分布与裂隙发育程度布置,并宜符合下列规定:
    1 风化裂隙区,宜根据地形在汇水范围大的富水地段布置;
    2 构造裂隙,宜按构造部位在富水地段布置。

4.1.10 滨海地区,井群应根据含水层的富水程度布置,并应符合下列规定:
    1 宜布置在富水地段;
    2 应预测拟布井群与周围已有管井共同影响下的含水层咸淡水分界面及其变动特征,管井布置不应导致咸水入侵现有和拟布管井。

4.1.11 供水管井井群设计时,应同时布置长期观测网。地下水长期观测网的布置和长期观测孔的设计应符合现行国家标准《供水水文地质勘察规范》GB 50027的规定。

Ⅱ 热源管井布置


4.1.12 热源管井应布置在建筑物场地周边,与建(构)筑物、市政管网设施的距离不得小于10m,并应满足小区总体规划的要求。

4.1.13 热源管井的平面布置应避免抽水管井和回灌管井之间发生热贯通效应,其间距可通过试验或采用当地经验数据确定。

4.1.14 一个场地应至少布置一个热源观测孔,位置应处于抽水管井和回灌管井之间。

4.1.15 与相邻项目热源管井的井距离应根据地下水流向、已有项目热源管井布置和使用现状等综合确定。

4.2 降水管井布置


4.2.1 降水管井布置应符合下列规定:
    1 宜根据基坑面积、平面形状、开挖深度及环境的要求合理布置;
    2 对于坑内布井,应避开承台、地梁、地下室结构梁和剪力墙的位置,不得影响基坑及地下室结构的施工,并应便于布设排水管网;
    3 应减少对基坑周围(地上、地下)建(构)筑物的不利影响;
    4 坑内布置减压降水管井时,应考虑基坑底面埋深和承压含水层顶板的厚度等因素。

4.2.2 降水管井可布置在基坑的外侧。当符合下列条件时,宜在坑内布井:
    1 基坑面积很大时;
    2 坑四周设置隔水结构时;
    3 基坑降水、开挖对周边环境影响的预测超过周边环境承受能力时。

4.2.3 对长宽比很大的基坑或基槽,可根据计算在基坑(基槽)的一侧布置单排井,也可在其两侧布置双排井;基坑(基槽)端部降水管井布置应有所延长,外延长度宜为槽宽的1倍~2倍。

4.2.4 基坑邻近地下水补给边界时,宜在地下水补给方向加密布置管井,排泄方向应适当减少。基坑降水管井的井间距应根据抽水试验资料确定。

4.2.5 降水管井的井位可根据场地的实际情况进行调整,当井位移动较大时,应通过计算检验不利点的水位降深值,不能满足要求时,应调整布置,并应直至符合要求。

4.2.6 降水管井设计,还应在基坑内、外的典型部位布置水位观测孔,其数量与位置应能满足基坑各个部位水位观测的要求。观测孔的深度应进入降水目的含水层;必要时,也可按不同深度设置。

4.2.7 工程降水中的回灌系统应根据回灌水量及回灌含水层的渗透性、水位差等因素制订。

4.2.8 对于与下部强透水含水层直接接触的上部弱透水含水层中的地下水,可布置“引渗井”将其导流入下部强透水含水层中。

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5 管井结构设计


5.1 一般规定


5.1.1 管井结构设计应按供水管井、降水管井、热源管井等不同的用途分别进行。

5.1.2 降水管井可分为疏干井和减压井。一眼降水管井可同时承担疏干井和减压井两种功能。

5.1.3 回灌管井的结构设计应符合本规范表3.0.1的规定。

5.1.4 管井结构设计应包括井身结构设计、过滤器结构设计和井管配置。

5.1.5 井身结构设计应包括下列内容:
    1 不同深度井段的长度及变径位置;
    2 开口井径;
    3 安泵段井径;
    4 开采段井径;
    5 终止井径;
    6 封闭位置及材料;
    7 井的附属设施。

5.1.6 井管配置应包括下列内容:
    1 与井身设计相匹配的井管长度和井管管径;
    2 合理选择不同用途、不同材质和不同管径的井管;
    3 取水目的层中过滤管的配置应与所设计的过滤器类型相适应。

5.1.7 过滤器设计应包括下列内容:
    1 过滤器的类型及结构;
    2 当为非填砾过滤器时,过滤管的材质、规格、长度和下置位置;
    3 当为填砾过滤器时,除应包括本条第2款的内容外,还应有滤料的材质、规格、充填位置和厚度等内容。

5.2 井身结构设计


5.2.1 井身结构应根据取水(回灌)目的层的岩性、厚度、埋深、富水性、水力性质、上覆地层的特征及钻进工艺进行设计,并宜符合下列规定:
    1 宜按成井要求确定开采段井径;
    2 宜按地层、钻进方法确定井段的变径和相应长度;
    3 宜按井段变径需要确定井的开口井径;
    4 在松散层中,当井深小于100m时,可一径到底;井径宜为500mm~800mm。

5.2.2 开采段井径应根据管井设计出水量,以及允许井壁进水流速、含水层埋深、开采段长度、过滤器类型及钻进工艺等因素综合确定。

5.2.3 松散层中非填砾过滤器管井的开采段井径应大于设计过滤管外径50mm,填砾过滤器井的开采段井径应大于设计过滤管外径150mm~300mm。

5.2.4 岩体地区不安装过滤器管井的开采段井径应根据含水层的富水性和设计出水量确定,并不得小于150mm。

5.2.5 供水管井深度应根据目的含水层(组、段)的埋深、厚度、水质、富水性、出水能力和下置沉淀管等因素综合确定。其中热源井的深度不宜超过200m。

5.2.6 降水管井的深度应根据经计算得出的设计动水位(压力水头)埋深、最下一个降水目标层的埋深、最下一段过滤器工作部分的长度和沉淀管的长度等综合确定。降水管井的深度可按下列公式计算:

    1 疏干井:

Hw=Hw1+Hw2+Hw3+Hw6       (5.2.6-1)


Hw2=ir0       (5.2.6-2)


    2 减压井:

Hw=Hw4+Hw5+Hw6       (5.2.6-3)


    式中:Hw——降水管井的深度(m);
          Hw1——自地面算起至设计要求的动水位间的深度(m);
          Hw2——在降水管井分布范围内宜为1/10~1/15;
          i——水力梯度;
          r0——降水管井分布范围的等效半径或降水管井排间距的1/2;
          Hw3——从Hw2以下算起至最下部过滤器底端的长度(m);
          Hw4——设计拟降低压力水头的目的含水层顶板的埋深(m);
          Hw5——最下部过滤器底端至拟降低压力水头的目的含水层顶板的距离(m);
          Hw6——沉淀管长度(m)。

    3 同时兼作疏干井和减压井的管井井深可按公式(5.2.6-2)计算。

5.2.7 松散层地区供水管井封闭位置的设计应符合下列规定:
    1 井口管外围,非填砾段应封闭,封闭深度不应少于5m;
    2 水质不良含水层或非开采含水层井管外围应封闭。

5.2.8 岩体地区供水管井封闭位置的设计应符合下列规定:
    1 覆盖层不取水时,井管外围应封闭。
    2 覆盖层取水时,应按本规范第5.2.7条的规定执行。覆盖层井管底部与稳定岩层间应封闭。
    3 非开采含水层井管变径间的重叠部位应封闭。
    4 水质不良含水层或上部已污染含水层与开采含水层间应封闭。

5.2.9 管井的设计应设置水位监测口,井管口应高出泵房地面0.20m,并应防止杂物的进入。

5.3 井管配置


5.3.1 井管长度应和井身结构设计相匹配。当井底为松散层时,井管可短于井身长度1m~2m。井管底部应封底。

5.3.2 安泵段井管内径应根据设计出水量及测量动水位仪器的需要确定,并宜大于选用的抽水设备标定的最小井管内径50mm。

5.3.3 松散层中,管井开采段过滤管的外径应符合本规范第5.2.3条的规定。

5.3.4 岩体上部有松散覆盖层或不稳定岩层应设置井壁管;开采段岩体破碎易坍塌部位应设置过滤管,管外径应小于井身直径50mm。

5.3.5 沉淀管长度应根据含水层岩性和井深确定。供水管井宜为2m~10m,降水管井宜小于3m。

5.3.6 管井的管材应根据井水的用途、地下水水质、井深、管材强度和经济合理等因素综合确定,并应符合下列规定:
    1 井管应具备抗压、抗拉、抗弯强度。必要时应进行相应的强度验算。
    2 应无缺损、裂缝、弯曲等缺陷,管端口面与管轴线应垂直且无毛刺。
    3 内壁应光滑、圆直,并应满足洗井及抽水设备要求。
    4 长期使用的井管应具有相应的抗腐蚀能力。

5.4 过滤器设计


5.4.1 过滤管的直径应根据管井设计出水量、过滤管长度、选用管材的规格、过滤器的有效孔隙率和允许过滤管进水流速确定。

5.4.2 缠丝过滤器(管)的设计应符合下列规定:
    1 骨架管的穿孔形状、尺寸及排列方式应按管材强度和加工工艺确定,孔隙率宜为20%~30%。
    2 骨架管上应有纵向垫筋。垫筋高度宜为6mm~8mm,垫筋间距宜保证缠丝距管壁2mm~4mm,垫筋两端应设挡箍。
    3 缠丝材料应采用无毒、耐腐、抗拉强度大和膨胀系数小的线材。缠丝断面形状宜为梯形或三角形。
    4 缠丝不得松动,缠丝间距允许偏差为设计丝距的±20%。

5.4.3 过滤器外层进水面孔隙率应包括缠丝过滤器缠丝面孔隙率、包网过滤器包网面孔隙率和填砾过滤器填砾面孔隙率,并应符合下列规定:
    1 缠丝过滤器缠丝面孔隙率的设计宜按下式计算确定:

5.4.3-1.jpg

    式中:P——缠丝面孔隙率;
          d1——垫筋宽度或直径(mm);
          m1——垫筋中心距离(mm);
          d2——缠丝宽度或直径(mm);
          m2——缠丝中心距离(mm)。

    2 包网过滤器包网面孔隙率应按下列公式计算确定:
        1)当滤网包在缠丝外时:

5.4.3-2.jpg

    式中:P1——包网面孔隙率(%);
          β——包网孔隙率(%)。
        2)当垫筋外未缠丝,滤网包在垫筋外时:

5.4.3-3.jpg


        3)当滤网与骨架管之间无垫筋、缠丝分隔时:

P1=β·n       (5.4.3-4)

    式中:n——骨架管孔隙率(%)。

    3 填砾过滤器填砾面孔隙率宜按滤料颗粒的孔隙度确定,并应符合下列规定:
        1)填砾过滤器骨架管缝隙尺寸宜采用D10
        2)填砾过滤器骨架管为缠丝或包网过滤管时,填砾过滤器填砾面孔隙率宜按滤料颗粒的孔隙率和相应的缠丝或包网面孔隙率的乘积确定。
    注:D10为滤料筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为10%时的最大颗粒直径。

5.4.4 填砾过滤器滤料的充填厚度和高度宜符合下列规定:
    1 滤料厚度宜为75mm~150mm;
    2 滤料高度宜超过过滤管的上端5m~10m,下部宜低于过滤管底端2m~3m。

5.4.5 非均质含水层或多层含水层中设计滤料规格时,应符合下列规定:
    1 分层填砾时,应分层设计滤料规格,细颗粒含水层滤料的充填高度应超过细颗粒含水层的顶板和底板;
    2 难以分层填砾时,应全部按细颗粒含水层要求进行;
    3 粗颗粒含水层中间有薄层细颗粒含水层透镜体或夹层时,宜封闭细颗粒含水层。

5.4.6 双层填砾过滤器,其滤料规格应符合下列规定:
    1 外层滤料,宜按本规范第5.4.12条的规定执行;
    2 内层滤料,宜为外层规格的4倍~6倍;
    3 滤料厚度,外层宜为75mm~100mm,内层宜为30mm~50mm;
    4 内层滤料网笼宜设保护装置。

Ⅰ 供水管井过滤器设计


5.4.7 供水管井过滤器类型选择,应根据含水层的性质按表5.4.7采用。

表5.4.7 过滤器类型选择

含水层性质

适宜的过滤器类型

岩体

裂隙、溶洞有充填

非填砾过滤器、填砾过滤器

裂隙、溶洞无充填

非填砾过滤器或不安装过滤器

碎石土类

d20<2mm

填砾过滤器

d20≥2mm

非填砾过滤器

砂土类

砾砂、粗砂、中砂

填砾过滤器

细砂、粉砂

填砾过滤器、双层填砾过滤器

    注:1 供水管井不宜采用包网过滤器,不得包棕皮;
        2 有条件时,宜采用桥式过滤器(管);
        3 填砾过滤器不包括贴砾过滤器。

5.4.8 供水管井过滤器的制作材料,应根据地下水水质、受力条件和经济合理等因素选择。

5.4.9 当地下水具有腐蚀性或容易结垢时,供水管井过滤器(管)的设计应符合下列规定:
    1 应采用耐腐蚀材料制作,当采用抗腐蚀性差的材料时,应做防腐蚀处理;
    2 含水层颗粒组成较粗时,宜采用不缠丝过滤器;
    3 缠丝过滤器的缠丝材料宜采用不锈钢丝、铜丝或增强型聚乙烯滤水丝等耐腐蚀性材料。

5.4.10 供水管井过滤器长度的确定应符合下列规定:
    1 均质含水层中,过滤器长度应符合下列规定:
        1)含水层厚度小于30m时,宜取含水层厚度或设计动水位以下含水层厚度;
        2)含水层厚度大于30m时,可采取分段取水方案,布置在不同取水深度的管井,其单井过滤器长度不宜大于30m。
    2 非均质含水层中,过滤器应安置在主要含水层部位,其长度应符合下列规定:
        1)层状非均质含水层,过滤器累计长度宜为30m;
        2)裂隙、溶洞含水层,过滤器累计长度宜为30m~50m。
    3 过滤器的长度应按设计动水位以下计算。

5.4.11 供水管井非填砾过滤器的进水缝隙尺寸,应根据含水层的颗粒组成和均匀性确定,并宜符合下列规定:
    1 碎石土类含水层,宜采用d80
    2 砂土类含水层,宜采用d80
    注:d20为碎石土类含水层筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为20%时的最大颗粒直径;d50为砂土类含水层筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为50%时的最大颗粒直径。

5.4.12 供水管井填砾过滤器的滤料规格可按下列公式计算确定:
    1 砂土类含水层,可按下式计算:

D50=(6~8)d50         (5.4.12-1)


    式中:D50——滤料筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为50%时的最大颗粒直径。
    2 碎石土类含水层,应符合下列规定:
        1)当d20<2mm时:

D50=(6~8)d20         (5.4.12-2)


        2)当d20≥2mm时,可不填砾或充填10mm~20mm的滤料。
    3 滤料的不均匀系数应小于2。
    4 砂土类中的粗砂含水层,当颗粒不均匀系数大于10时,应除去筛分样中部分粗颗粒后重新筛分,直至不均匀系数小于10,这时应取其d50代入式(5.4.12-1)中确定滤料规格。

Ⅱ 降水管井过滤器设计


5.4.13 降水管井过滤器类型选择可按本规范表5.4.7选用,砂土类含水层采用包网过滤器宜根据具体情况确定。

5.4.14 降水管井过滤器制作材料的选择,应根据过滤器的受力条件和经济合理因素确定,可不计地下水质因素。

5.4.15 降水管井过滤器长度的确定应符合下列规定:
    1 当含水层底板深度小于基坑深度时,过滤器长度应取设计最低动水位至含水层底板间的含水层厚度;
    2 当含水层底板深度大于基坑深度时,过滤器长度应根据含水层底板埋深、含水层透水性、过滤器直径和设计管井出水量确定;
    3 当为降低基坑底部承压含水层压力水头时,过滤器长度应根据基坑设计水位降深、基坑下不透水层厚度、承压含水层的厚度、过滤器的直径和设计管井出水量确定。

5.4.16 降水管井非填砾过滤器的进水缝隙尺寸宜按下列公式计算确定:
    1 砂土类含水层:

t=(1.25~2.0)d50         (5.4.16-1)

    2 碎石土类含水层:

t=(1.25~2.0)d20         (5.4.16-2)


    式中:t——进水缝隙的直径或宽度(mm);
          d20——含水层筛分样颗粒组成中,过筛质量累计分别为20%时的最大颗粒直径(mm);
          d50——含水层筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为50%时的最大颗粒直径(mm)。

    3 水层不均匀系数小于2时,应取小值;含水层不均匀系数大于2时,应取较大值。

5.4.17 降水管井填砾过滤器的滤料规格应符合下列规定:
    1 砂土类含水层,可按下式计算:

D50(8~12)d50         (5.4.17-1)


    式中:D50——滤料筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为50%时的最大颗粒直径;
          d50——含水层筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为50%时的最大颗粒直径(mm)。

    2 碎石土类含水层,应符合下列规定:
         1)当d20<2mm时,可按下式计算:

D50(8~12)d20         (5.4.17-2)


    式中:d20——含水层筛分样颗粒组成中,过筛质量累计分别为20%时的最大颗粒直径(mm)。
        2)当d20≥2mm时,可不填砾或充填10mm~20mm的填料。
    3 滤料的不均匀系数应小于2。
    4 砂土类含水层不均匀系数大于10时,应除去筛分样中部分粗颗粒后重新筛分,直至不均匀系数小于10,这时应取其d50代入式(5.4.17-1)中确定滤料规格。
    5 当对管井出水含砂量要求严格或含水层为细粉砂层时,滤料规格可按本规范式(5.4.16-1)计算确定。

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6 管井设计出水量的确定


6.1 一般规定


6.1.1 出水量设计应包括井群总出水量和单井出水量两部分。

6.1.2 出水量的计算公式应根据当地水文地质条件合理选择,也可按勘察报告中的公式或本规范附录A的有关规定计算。

6.1.3 井壁允许进水流量和过滤管允许进水流量应根据管井结构、含水层岩性及渗透性计算。

6.1.4 管井设计出水量应小于管井出水能力,管井出水能力应受井壁允许进水流速和过滤管允许进水流速的制约。松散层中管井的设计出水量应小于井壁允许进水量和过滤管允许进水量的要求,岩体中的管井应小于过滤管允许的进水量要求。

6.1.5 管井井群设计时,应设置备用管井。备用管井的数量宜按设计总出水量的10%~20%确定,且应至少设置一口。

6.2 供水管井设计出水量的确定


Ⅰ 生活、生产用水管井设计出水量的确定


6.2.1 井群设计的总出水量应小于开采地区地下水允许开采量。地下水允许开采量应按现行国家标准《供水水文地质勘察规范》GB 50027的规定执行。

6.2.2 供水管井出水能力应以该井过滤管的允许进水流量表示,并应按下式计算确定:

Qg=πnVgDgL    (6.2.2)


    式中:Qg——过滤管的允许进水流量(m³/s);
          n——过滤管进水面层有效孔隙率,宜按过滤管面层孔隙率的50%计算;
          Vg——过滤管允许进水流速,供水管井不宜大于0.03m/s。当地下水具有腐蚀性和容易结垢时,应按减少1/3~1/2后确定(m/s);
          Dg——过滤管外径(m);
          L——过滤管有效进水长度,宜按过滤管长度的85%计算(m)。

6.2.3 松散层中供水管井的出水能力除应符合本规范第6.2.2条的规定外,还应采用下列公式进行复核:

Qj=π·Vj·Dj·L    (6.2.3-1)


6.2.3-2.jpg


Qj≥Qg    (6.2.3-3)


    式中:Qj——井壁允许进水流量(m³/s);
          Vj——井壁允许进水流速(m/s);
          Dj——井身直径(m);
          L——井壁过水断面长度(m);
          K——含水层渗透系数(m/s)。

6.2.4 布置井群开采地下水时,确定管井流量的设计水位下降值应进行群井开采干扰下的降深验算,其最大降深应满足使用要求,可按本规范附录A的规定确定。

Ⅱ 热源井设计出水量的确定

6.2.5 热源井宜选用浅层地下水。

6.2.6 热源井设计出水量应符合本规范第6.2.1条~第6.2.4条的规定。回灌量应在回灌试验的基础上确定。

6.2.7 热源井的持续出水量和回灌量应符合现行国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366的规定。

6.3 降水管井设计出水量的确定


6.3.1 降水管井的设计,对疏干降水,水位应低于基坑开挖深度面0.5m~1.0m;对减压降水,压力水头降应根据基坑底面以下保留的隔水层重度和厚度确定。

6.3.2 降水出水量计算应包括基坑总涌水量和单井的出水量。

6.3.3 降水管井的设计出水量应根据管井结构设计、当地水文地质条件,以及设计降水深度等综合因素按干扰井公式确定,并应按本规范第6.2.2条和第6.2.3条的规定进行复核。

6.3.4 降水管井过滤管允许进水流速宜取0.03m/s~0.08m/s。

6.3.5 松散层中的降水管井井壁允许进水流速应按下式计算:

6.3.5.jpg

    式中:K——含水层渗透系数(m/d)。

6.3.6 基坑总涌水量计算应根据基坑平面形状、面积大小、降水深度、地下水类型、补给条件、降水井的完整性,以及布井方式等因素合理选择计算公式,可按本规范附录B计算。

6.3.7 降水水位计算应选取基坑中心点及典型地点进行。计算公式可采用本规范式(A.0.2-1)和式(A.0.2-2)。

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7 管井施工


7.1 一般规定


7.1.1 施工前应进行现场踏勘,了解施工条件和环境条件,并应编制施工组织设计书。

7.1.2 施工组织设计应包括下列内容:
    1 工程任务及要求;
    2 施工方案、施工技术和质量保证措施;
    3 安全文明生产和环境保护措施;
    4 主要设备、人员、材料、费用和施工进度;
    5 特殊环境条件下施工应编制应急预案。

7.2 钻进、护壁与冲洗介质


7.2.1 管井施工采用的钻进设备、钻进工艺和泥浆指标应根据含水层类型、地层岩性、水文地质条件、管井用途和井身结构等因素选择,并应符合现行行业标准《供水水文地质钻探与管井施工操作规程》CJJ/T 13的规定。

7.2.2 松散层钻进过程中,当遇漂石、块石等钻进困难时,可进行井内爆破。爆破前应进行爆破设计,并应保证地面建(构)筑物安全。

7.2.3 井身应圆正、垂直,并应符合下列规定:
    1 井身直径不得小于设计井径;
    2 小于或等于100m的井段,其顶角的偏斜不得超过1°;大于100m的井段,每百米顶角偏斜的递增速度不得超过1.5°;井段的顶角和方位角不得有突变。

7.2.4 设置的护口管应保证在管井施工过程中不松动、井口不坍塌。

7.2.5 钻进的护壁方法应根据地层岩性、钻进方法及施工用水情况确定。

7.2.6 冲洗介质应根据地层岩性、钻进方法和施工条件选择清水、泥浆、空气或泡沫等,并应符合下列规定:
    1 应保证井壁的稳定;
    2 应减少对含水层渗透性和水质的影响;
    3 应提高钻进效率等。

7.2.7 钻进过程中,注入井内的泥浆应保持性能稳定,应每隔4h或每钻进15m测量一次泥浆的各项性能指标,并应符合下列规定:
    1 使用液体冲洗介质时,相对密度应保持在1.10~1.36;
    2 马氏漏斗黏度应保持在28s~42s;
    3 失水量不应超过20mL/30min;
    4 大于200目的颗粒体积含量应为2%~4%。

7.3 岩性鉴别


7.3.1 管井地层岩性的划分应根据物探测井资料及钻进岩屑综合分析确定。当无物探测井资料时,采取土样和岩样应符合下列规定:
    1 松散层地区,含水层宜取土样一个;
    2 岩体地区,应根据采取的岩芯或返出的岩粉确定。

7.3.2 松散层土类型的划分应符合表7.3.2的规定。

表7.3.2 松散层土类型的划分

类别

名称

说明

碎石土

漂石

圆形及亚圆形为主,粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量的50%

块石

棱形为主,粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量的50%

卵石

圆形及亚圆形为主,粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量的50%

碎石土

碎石

棱形为主,粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量的50%

圆砾

圆形及亚圆形为主,粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%

角砾

棱形为主,粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%

砂土

砾砂

粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的25%~50%

粗砂

粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量的50%

中砂

粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50%

细砂

粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的85%

粉砂

粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50%~85%

粉土

粉土

塑性指数Ip≤10,且粒径大于0.075mm的颗粒质量少于总质量的50%

黏性土

粉质黏土

塑性指数10<Ip≤17

黏土

塑性指数Ip>17

注:定名应根据粒径分组由大到小,以最先符合者确足。


7.3.3 勘探开采井的土样、岩样的采取应按现行国家标准《供水水文地质勘察规范》GB 50027的规定执行。

7.3.4 管井施工采取的土样、岩样应妥善保存。

7.4 井管安装


7.4.1 井管安装前的准备工作应符合下列规定:
    1 应根据管井结构设计进行配管,依次编号,并应做详细记录;
    2 应检查井管质量,并应符合设计要求;
    3 下管前,应再次进行探井,井管的下置应与设计一致;
    4 泥浆护壁的井,下管前应清孔换浆,并应清除井底的沉渣及稠泥浆。

7.4.2 下管方法应根据管材强度、下置深度和起重设备能力等因素选定,并宜符合下列规定:
    1 提吊下管法,宜用于井管自重(或浮重)小于井管允许抗拉力和起重的安全负荷;
    2 托盘(或浮板)下管法,宜用于井管自重(或浮重)超过井管允许抗拉力和起重的安全负荷;
    3 多级下管法,宜用于结构复杂和下置深度过大的井管。

7.4.3 下置井管时,井管应直立于井口中心,上端口应保持水平。井管的偏斜度应符合本规范第7.2.3条的确定。

7.4.4 过滤管应安装为淹没式,当含水层厚度允许时,应将过滤管置于含水层的下部,安装应符合本规范第7.4.3条的规定,且过滤管下置深度的允许偏差应为±300mm。

7.4.5 井管顶端高度,供水管井应满足设计要求,降水管井应高出地面0.3m以上。

7.4.6 沉淀管应封底。当松散层下部已钻进而不使用时,井管应坐落牢固;基岩管井的井管应坐落在稳定岩层的变径台阶上。

7.4.7 采用填砾过滤器的管井应设置导正器。

7.5 填砾与管外封闭


7.5.1 下置填砾过滤器的管井,井管安装后应及时进行填砾。填砾前应做好下列准备工作:
    1 井内泥浆应稀释(高压含水层除外);
    2 应按设计要求准备滤料,其数量宜按下式计算确定:

7.5.1.jpg

    式中:V——滤料数量(m³);
          Dk——填砾段井径(m);
          Dg——过滤管外径(m);
          L——填砾段长度(m);
          α——超径系数,宜为1.2~1.5。

7.5.2 滤料的质量应符合下列规定:
    1 滤料应取样筛分,不符合规格的数量不得超过设计数量的15%;
    2 颗粒的磨圆度应较好,不应使用棱角碎石;
    3 不应含土和杂物;
    4 滤料宜用硅质砾石。

7.5.3 填砾方法应根据滤料密实性、井壁稳定性、冲洗介质类型和管井结构等因素确定。当管井较浅时,可由孔口管外直接填入;当管井较深时,宜用返水填砾法或抽水填砾法。

7.5.4 填砾时,滤料应沿井管四周均匀连续填入,并应随填随测。当发现填入数量及深度与计算有较大出入时,应及时找出原因并排除。

7.5.5 采用双层填砾过滤器的管井,应按设计规格先进行内层滤料的填入。外层滤料的填砾方法应与单层填砾过滤器相同。

7.5.6 供水管井的封闭应符合下列规定:
    1 应准确掌握隔水层的深度及厚度,并应确定封闭位置;
    2 井管外围用黏土封闭时,应选用优质黏土做成球(块)状,大小宜为20mm~30mm,并应在半干状态下缓慢填入;
    3 井管外围用水泥封闭的方法应根据地层岩性、地下水水质、管井结构和钻进方法等因素确定;
    4 井口管外围应封闭,四周地面应以井管为中心向四周倾斜;
    5 井管封闭后应检查效果,当未达到要求时,应重新进行封闭;
    6 为井管外围中段地层封闭时,封闭位置应准确确定,上、下偏差不得超过300mm,并应在封闭段上、下各加2m~5m的封闭余量。

7.5.7 降水管井的封闭和回填应符合下列规定:
    1 设置在基坑内的降水管井,穿越基础底板处基础施工时应设封闭环;
    2 管井降水结束后应回填或处理(含观测孔),并应按下列要求进行:
        1)在坑外且对基坑安全没有影响的井,下部填入黏土球或黏土、上部(基坑底板下2m至地面)可用素混凝土回填或处理;
        2)在坑内的降压井和某些疏干井,可向井内注入水泥浆回填或处理;
        3)对于降压井的回填或处理应提出具体方法、措施,并对注浆压力、水泥浆配方、注浆管下入深度等作出具体要求。

7.6 洗井与抽水试验


7.6.1 洗井应在井管安装(填砾)后立即进行,并应从上部开始逐渐加深。

7.6.2 洗井方法应根据含水层特性、管井结构及井管强度等因素选用,并宜采用两种或两种以上洗井方法联合进行。

7.6.3 松散层的管井宜采用活塞与压缩空气联合洗井。

7.6.4 泥浆护壁的管井,当井壁泥皮不易排除时,宜采用化学洗井与其他洗井方法联合进行。

7.6.5 碳酸盐岩类地区的管井,宜采用液态二氧化碳配合六偏磷酸钠或盐酸联合洗井。

7.6.6 碎屑岩、岩浆岩地区的管井宜采用活塞、空气压缩机或液态二氧化碳等方法联合洗井。

7.6.7 洗井效果应符合下列规定:
    1 井水中不应含有泥浆等管井施工物质,井水应无色透明;
    2 出水量应接近设计要求或单位出水量不再增加;
    3 在24h的连续洗井过程中,井水含砂量应趋于稳定;
    4 观测孔也应进行洗孔,宜洗至水位变化反应灵敏。

7.6.8 洗井结束后,应捞取井内沉淀物,并应进行抽水试验进行单井出水能力检验。抽水试验的下降次数可为一次,试验出水量不宜小于管井的设计出水量。

7.6.9 抽水试验的稳定延续时间应为6h~8h。管井出水量和动水位应按稳定值确定。

7.6.10 抽水试验结束前,应对抽出井水的含砂量进行测定。供水管井含砂量的体积比应小于1/200000。降水管井含砂量的体积比应小于1/100000。

7.6.11 回灌试验应符合下列规定:
    1 回灌试验选用的方法应根据回灌水源情况、回灌地层特征和技术经济等因素确定;
    2 回灌试验所用水源应与拟提供回灌的水源一致;
    3 回灌试验用水应清洁,不得污染地下水;
    4 回灌试验的要求应根据应用项目的用途和要求确定。用于补给地下水资源和基坑工程降水时的回灌试验,应符合现行国家标准《冶金工业水文地质勘察规范》GB 50615的规定;用于地下水地源热泵工程的回灌试验,应符合现行国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366的规定。

7.7 水样采集与送检


7.7.1 抽水试验结束前,应根据水用途或设计要求采集水样进行检验。

7.7.2 采集水样的容器应符合下列规定:
    1 容器应选用硬质玻璃瓶或聚乙烯瓶;
    2 容器应洗净。采样时,应用采样水冲洗三次。

7.7.3 水样应在抽水设备的出水管口处采集。采集数量宜为2l~3l。特殊项目水样的采集量与采集方法应符合特殊项目的有关规定。

7.7.4 卫生细菌检验用水的水样容器应进行灭菌处理,并应保证水样在采集、运送、保存过程中不受污染。

7.7.5 水样采集后,应贴上标签置于阴凉处,并应及时送交检验。需要加入保存剂的水样应符合加入保存剂的有关规定。

8 管井验收


8.0.1 管井的实物验收应在现场进行,并应符合下列规定:
    1 管井结构应符合设计要求;
    2 管井实际深度应在井位处实际测量;
    3 单井出水量和降深应符合设计要求;
    4 井水的含砂量应符合本规范第7.6.10条的规定;
    5 井斜应符合本规范第7.2.3条的规定或合同要求;
    6 井底沉淀物的高度应小于井深的5‰。

8.0.2 管井验收结束后,应按本规范附录C或当地有关规定填写管井验收单。

8.0.3 供水管井工程应提交报告书,报告书应包括下列内容:
    1 文字说明应包括设计与合同的工程要求,管井结构、过滤器类型及安装深度、井管管材及连接方式等,对水质和水量的监测要求等,以及正式投产后的运行注意事项;
    2 报告中应明确提供管井设计出水量和设计动水位的建议;
    3 报告书附件应有管井平面位置图、管井综合柱状图,洗井资料、抽水试验或回灌试验综合图和水质分析报告、土样和岩样资料及管井验收单等。

8.0.4 降水管井工程应提交下列资料:
    1 设计文件、施工说明;
    2 图件和资料应有管井平面布置图、管井综合柱状图,施工记录、审查文件、变更通知、洗井和抽水试验资料、降水运行方案表、降水后封堵资料、工程量统计表等;
    3 附件,包括任务委托书、管井验收单等。

8.0.5 管井施工与降水运行可为一个单位或两个单位完成,竣工后资料应分别提供,最后由负责降水运行的单位汇总归档。

8.0.6 回灌管井的验收应符合同项目抽水管井的验收规定。

附录A 管井出水量计算


A.0.1 管井出水量应根据当地水文地质条件和抽水试验成果,选择水文地质计算公式,并应计算管井在设计降深下的出水量。地下水向完整井的稳定流计算可采用下列公式:
    1 承压水完整井:

a.0.1-1.jpg

    2 潜水完整井:

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    式中:K——渗透系数(m/d);
          Q——管井出水量(m³/d);
          S——水位下降值(m);
          M——承压水含水层的厚度(m);
          H——自然条件下潜水含水层的厚度(m);
          rw——抽水井过滤器外面层的半径(m);
          R——影响半径(m)。

A.0.2 布置井群开采地下水时,确定管井流量时的设计降深应进行群井开采干扰下的降深验算,其最大降深应满足使用要求,并应符合下列规定:
    1 有补给源的含水层,且抽水后补给量与抽水量平衡,达到稳定状态时,可采用下列稳定流干扰井群计算公式:
        1)承压含水层干扰井稳定流降深可按下式计算:

a.0.2-1.jpg


        2)潜水完整干扰井稳定流降深可按下式计算:

a.0.2-2.jpg


    式中:sj——第i眼井抽水时对第j眼井或基坑内任意j点的干扰水位下降值(m);
          Qi——第i眼井的出水量(m³/d);
          rij——第i眼抽水井到第j眼抽水井的距离(m);
          Ri——第i眼抽水井影响半径(m)。

    2 在无限分布均质各向同性无越流条件下,非稳定流干扰井可采用下列公式计算:
        1)承压水非稳定流干扰井可按下列公式计算:

a.0.2-3.jpg


        2)潜水含水层中按任意方式布井的干扰井可按下列公式计算:

a.0.2-5.jpg

    式中:h——潜水含水层在抽水时的厚度(m);
          ri——到第i眼抽水井的距离(m);
          T——导水系数(㎡/d);
          a——压力传导系数(㎡/d);
          ti——抽水时间(d)。

    3 在水文地质条件复杂的条件下,可建立地下水模型通过数值方法计算井群干扰开采条件下各管井的水位降深和流量。

附录B 基坑涌水量计算


B.0.1 基坑计算半径r0可按表B.0.1-1和表B.0.1-2确定。

表B.0.1-1 基坑计算半径r0
b.0.1-1.jpg


表B.0.1-2 η值

b/a

0.1~0.2

0.2~0.3

0.3~0.4

0.4~0.6

0.6~1.0

η

1.00

1.12

1.14

1.16

1.18


B.0.2 降水井影响半径宜通过试验或根据当地经验确定,当基坑侧壁安全等级为二、三级时,可按下列公式计算:
    1 潜水含水层:

b.0.2-1.jpg

    式中:R——降水影响半径(m);
          S——基坑水位降深(m);
          K——渗透系数(m/d);
          H——抽水前(或自然条件下)含水层厚度(m)。
    2 承压含水层:

b.0.2-2.jpg


B.0.3 管井降水应根据水文地质条件,以及隔水帷幕与降水相结合的地下水渗流规律进行设计,基坑涌水量宜根据帷幕插入深度、地层性质、基坑开挖深度及降水井深度等因素确定,并应符合下列规定:
    1 第一类基坑渗流计算:周边无隔水帷幕的开放式疏干降水时,基坑涌水量可按表B.0.3-1和表B.0.3-2计算。

表B.0.3-1 潜水含水层计算公式与适用条件
b.0.3-1.jpg


b.0.3-1..jpg


b.0.3-1...jpg


b.0.3-1.....jpg


    注:Q——基坑涌水量(m³/d);
        K——渗透系数(m/d);
        H——潜水含水层厚度(m);
        H0——非完整井有效含水层厚度(m);
        S——水位降深(m);
        R——引用影响半径(m);
        r0——基坑半径(m);
        b——基坑中心岸边的距离(m);
        b1、b2——基坑中心分别到A、B河岸边的距离(m);
        h——基坑动水位至含水层底板深度(m);
        h——潜水含水层厚度与动水位以下的含水层厚度的平均值;
        l——过滤器有效工作部分长度(m);
        b″——基坑中心至隔水边界的距离(m)。

表B.0.3-2 承压含水层计算公式与适用条件
b.0.3-2.jpg


b.0.3-2..jpg


    注:Q——基坑涌水量(m³/d);
        K——渗透系数(m/d);
        S——水位降深(m);
        M——含水层厚度(m);
        R——引用影响半径(m);
        r0——基坑半径(m);
        l——过滤器工作部分长度(m);
        b——基坑中心至岸边的距离(m);
        b1、b2——基坑中心分别到A、B河岸边的距离(m);
        h——基坑动水位至含水层底板深度(m);
        H——承压水的初始水头高度(m)。

    2 第二类基坑渗流计算(图B.0.3-1):基坑帷幕插入降水含水层的隔水底板(落底式帷幕),降水以疏干基坑内地下水为目的,或以前期减压后期疏干部分承压水为目的时,可按下列公式计算:

b.0.3-1图.jpg


图B.0.3-1 第二类基坑工程降水示意
1-降水井;2-围护结构(隔水帷幕);3-潜水含水层;4-隔水层;5-承压含水层
        1)潜水疏干时基坑涌水量取决于场地潜水含水层的特性及基坑的平面形状,可用下式估算:

Q=FSμ     (B.0.3-1)

        2)对于疏干承压含水层可用下式估算:

Q=FS(0.05~0.1)W     (B.0.3-2)


    式中:Q——基坑内总抽出水量(m³);
          μ——潜水含水层给水度,给水度经试验确定,无试验资料时可按表8.0.3-3选用;
          F——基坑面积(㎡);
          S——含水层顶板至设计安全水位面的距离(m);
          W——含水层原天然平均含水率(%)。

        3)应充分分析预估隔水帷幕的渗漏量,并应在坑内设置降水管井。

表B.0.3-3 给水度(μ)经验值

岩性

给水度μ

岩性

给水度μ

黏质粉土

0.04~0.07

中砂

0.20~0.25

砂质粉土

0.07~0.10

粗砂及砾砂

0.25~0.35

粉砂

0.10~0.15

黏土胶结的砂岩

0.02~0.03

细砂与泥质砂

0.15~0.20

裂隙灰岩

0.008~0.10


    3 第三类基坑工程降水:基坑帷幕插入降水目的承压含水层隔水顶板中(图B.0.3-2),有潜水疏干时,基坑涌水量可用公式(B.0.3-1)估算,且降水井应布置在围护结构内部;承压含水层可用大井法公式计算基坑涌水量,并应计及含水层顶板至设计安全水位面的距离计算。

b.0.3-2图.jpg


图B.0.3-2 第三类基坑工程降水示意
1-降水井;2-围护结构(隔水帷幕);3-潜水含水层;4-隔水层;5-承压含水层
    4 第四类基坑工程降水:基坑帷幕和基坑深度已进入降水目的承压含水层中(悬挂式帷幕),基坑涌水量可按下列要求计算:
        1)过滤器底端埋深与帷幕底端埋深接近[图B.0.3-3(a)],基坑渗流类型为三维流时,可建立三维渗流模型通过数值方法(有限元或有限差分)求解;
        2)管井过滤器全部或大部分超出帷幕埋深时[图B.0.3-3(b)]可不计三维流影响,可按大井法公式计算。

b.0.3-3图.jpg


图B.0.3-3 第四类基坑工程降水示意
1-降水井;2-围护结构(隔水帷幕);3-潜水含水层;4-隔水层;5-承压含水层
B.0.4 基坑各单井出水量和水位降的计算可按不同条件下的井群干扰公式进行。

附录C 管井验收移交单


表C 管井验收移交单
c.jpg

本规范用词说明


1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
    1)表示很严格,非这样做不可的:
      正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
    2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
      正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
    3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
      正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
    4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录


    《供水水文地质勘察规范》GB 50027
    《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366
    《冶金工业水文地质勘察规范》GB 50615
    《供水水文地质钻探与管井施工操作规程》CJJ/T 13

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