中小型流域及偏远山区开发潜层地下水适宜采用干砌石大口井

1、【 农牧水利 】中小型流域及偏远山区赵 京 禄( 摘 要 , 分析并提 。 关键词 ; ; 当地取材 ; 节能降耗 ; 造价低 ; 结构简单 ; 优先选用中图分类号 :T V :B 文章编号 :1009-0088(2008 02-0052-021 阿荣旗标准粮田建设项目设计1. 1 工程概况国家优质粮食产业工程内蒙古自治区阿荣旗标准粮田建 设项目区位于呼伦贝尔市阿荣旗太平庄镇境内 , 地理位置东经 123°20 21 123°33 05 , 北纬 48°34 06 48°38 12 , 设计喷灌 面积 0. 24万 h m 2, 滴灌面积 0. 03万

2、h m 2。项目区上游流域面 积 182. 2k m 2。 由喷灌工程 、 滴灌工程组成 , 需新打大口井 242眼 ; 购置喷灌设备 222套 、 滴灌设备 20套 , 并配套排水系统工 程 、 农田生产交通工程 。1. 2 地质项目区浅层地下水类型主要有河谷甸子地砂砾卵石层孔 隙潜水 。 根据区测资料 , 河谷甸子地松散沉积物由三套物质组 成 。 上部为厚 1m 左右的灰黑色粘土 ; 中部为砂卵砾石含水 层 , 含水层的厚度一般为 35m; 下部为壤土夹碎石 、 砾石层 , 砾石层含泥量达 50%以上 , 胶结较紧密 , 为相对隔水层 。地下 水受地表水和上游潜水补给 , 春季最干旱灌溉季

3、节地下水平均 埋藏深度 2m, 水位变幅 12m 。1. 3 大口井设计根据项目区地质结构情况 , 本次设计的大口井为完整井 。 设计的大口井内径 2. 0m, 井壁砌石采用较规则块石 , 粒径应大 于 20c m, 井壁总长 8. 0m, 井盖为混凝土井盖 , 中间为铁板井 口盖 , 规格 40c m ×40cm ×2mm, 防止地面水沿井壁渗入地下 , 井口周围设不透水的散水坡 。井壁砌石厚度为 50c m, 砌石井壁外侧设 50c m 厚度反滤 层 , 粒径为 15c m, 井底按有反滤要求设计 , 厚度为 50c m, 粒 径分 3层 :第 1层卵石粒径为 1015

4、c m 厚度为 20c m, 第 2层 卵石粒径为 35cm 厚度为 20c m, 第 3层卵石粒径为 12c m 厚度为 10c m, 其它各部位的尺寸详见 “ 水源井结构图 ” 。 1. 4 大口井出水量计算1. 4. 1 井型采用由于流域面积为 182. 2k m 2, 该流域小表土层 1m, 地下潜 水层 4m, 灌溉季节平均为 3m; 采用干砌石结构大口井 。 1. 4. 2 各部尺寸及出水量计算取井深 8m, 井内径 2. 0m 。 见水利水电出版中专教材 工 程地质与水文地质 , 根据潜水完整井运动的计算公式 :Q =1. 3661grQ 非完整井出水量 (m 3/dK 渗透系数

5、 (m /d , 对项目区水源井进行抽水试验 , 实测 渗透系数 K =100m /d。S 井中水位降深 , 根据水泵吸程降深 S =3. 0m 。H 含水层厚度为 3. 0m 。R 影响半径 (m , 因无实测资料 , 利用经验公式估算 。 R =2S =103mr 井管半径 (m , r =1. 0m 。经计算 Q =610m 3/d=25. 4m 3/h。1. 5 每眼大口井工程量及单井造价1. 5. 1 每眼大口井工程量表 1 工程量统计名称部位土方开挖 土方回填 反滤砾石 干砌石 浆砌石 混凝土 钢筋 预埋件 m 3m 3m 3m 3m 3m 3kg kg 井壁 120303323.

6、 64. 2井盖 0. 81835井底 1. 6合计 1203034. 623. 64. 20. 8183525 内 蒙 古 水 利 2008年第 2期 (总第 114期 1. 5. 2 每眼大口井工程造价单井造价 :定额采用 2002年 水利水电工程概预算定额 表 2建筑工程概算 元 编号 项目名称 单位 数量 单价 合计1土方开挖 (冻土 m 312015. 001800. 00 2土方回填 m 3308. 07242. 10 3反滤料填筑 m 334. 655. 661925. 84 4干砌块石 m 323. 490. 662121. 44 5浆砌块石 m 34. 2171. 35719

7、. 67 6混凝土板预制及安装 m 30. 8410. 07328. 06 7钢筋制安 t 0. 1837061. 311292. 22 8预埋件 kg 55. 0025. 00 9弃土清除 m 39010. 00900. 00合计 9354. 332 干砌石大口井施工2. 1 井位布置, 由于项目区位于大兴 安岭南麓丘陵地区 ,调整 。 以保证每眼井都能正常供水 。2. 2 施工季节确定由于井位绝大多数布置于田块中 , 为避开作物生长期 , 初 步拟定在 10月 10日秋收基本结束以后 。 而采用机械大开挖 又会破井位处大片农田 , 土方开挖量也较大 。考虑项目区土层 仅 1m 较薄 , 当

8、表土层冻结后开挖就会少占耕地 , 开挖量也大 大减少 。 所以最终将施工期确定在 11月 20日后 次年 4月15日春播前 。2. 3 机械开挖土方采用挖掘机开挖 , 总掘进深度可达 5m 。挖掘机只能挖中 心部分至 5m 深处 , 以防止砂砾石过多塌落导致土方塌方 。 余 下的 3m 采用人工开挖 。2. 4 人工开挖土方准备及开挖2. 4. 1 周边支护采用 D =4. 0m 直径的圆环 3支 , 每 2m1支布设 , 圆环采 用 =50mm 的圆管焊制 , 用 6c m ×8c m 木方架立固定 , 圆环 周围密布 6c m ×8c m 木方 , 用 8#铅丝轻拢并固

9、定于架立木方 上 , 以备边开挖边用大锤向下打桩 。 周围木桩的作用就是防止 砂砾石塌方 。 用小径不小于 8c m 的 6m 长的 3根松木杆呈等 边三角椎形架立 , 安装滑轮用于吊运开挖料 。2. 4. 2 基坑降水降水采用 2台 3吋泵恃地下水涌水情况即时开启 , 采用 22马力柴油机发电机组做动力装置 。沿圆孤形支护周边开挖集 水沟 , 集中设一处集水点 。2. 4. 3 人工开挖砂砾石先挖集水沟 , 每挖木枋根基砂砾石后 , 同时紧跟向下追打 木枋 , 逐一木枋并顺次进行 , 一圈完成后向下沉每道圆环 , 再将 圆孤中央处突出砂砾石清除 , 至此一个开挖周期完成 ; 以后逐 层进行

10、, 直至开挖到设计深度 。2. 4. 4 砌筑井壁干砌石块石要采用适于水工建筑用未风化且不易水解破坏的块 石 , 如 :火山灰质岩 、 碳酸盐 、 沉积岩等 。 块径要求最小边不小 于 20c m, 层与层间决不可对缝砌筑 , 咬合要紧密不松动 , 井壁 垂直向表面平度 3m 内不超过 3cm 。 干砌石总砌筑高度 7m, 上接 1m 浆砌石井口 。 2. 4. 5 砌筑井口浆砌石在干砌石井壁之上砌筑 1m 高的浆砌石井口 , 浆砌石上边 壁厚由 50c m 收至 30c m; 块石石质 、 块径等要求同上面干砌石 井壁砌筑要求 , 砌筑砂浆标号采用 M 7. 5。2. 4. 6 填筑井壁外砂

11、砾石滤水层砌筑井壁干砌石的同时 , 填筑井壁外砂砾石滤水层 , 每填 筑 3050c m , 直到干砌石顶部平齐 处 。2. 4. 71m 深度填筑不透 , 。多余废弃土料应 , 。.大口井盖可以提前集中预制 , 井盖外形尺寸 D =260c m, 厚度 15cm; 井盖中央锚入 40c m ×40c m 的井口 , 用于向井内 插入水泵 。 井口装井盖加上锁具 , 避免有人向井内投掷土石块 等杂物 。 至此大口井施工完毕 。3 干砌石大口井施工总结3. 1 干砌石大口井适用范围该大口井适用于流域面积在 100500k m 2间的中小流 域 , 砾石层厚度一般在 410m 间 , 含

12、水层厚度在 28m 不 等 。 开采地下潜水所需井深较小 , 8m 井深基本可以满足要求 。 由于本例大口井施工是冬季进行 , 故更实用于东北地区采用 。 3. 2 干砌石大口井优缺点(1 施工季节好 :可以避开作物生长期在冬季施工 , 避免了 生产与施工的矛盾 。 可以利用冬季农村农闲期劳动力资源 , 多 个井可同时开工 , 从而提高施工进度 。(2 井型简单适用 :井壁主要材料为干砌石 , 工艺简单 、 且 透水性好有利于地下水充分开采利用 。(3 单井造价低 :每眼井造价不超过 1万元 , 较其他井型造 价低廉 。(4 节能降耗 :由于大口井规划数量多 、 建筑面积大 , 材料 用量也较大 。 而采用了干砌石大口井其主要建材为当地材 料 块石 , 减少了混凝土和钢材用量 ; 少用高能耗建材 , 也就 达到了节能降耗的目的 。 且块石可在职当地开采 , 更好地利用 自然资源 , 更好地利用当地的劳动力优势 , 对地处偏远山区更 显示出其适用性 。缺点 使用挖掘机开挖土方 , 单中开挖量相对较小 , 机车 行走距离大 。 同时开工井数量多 , 故要求同时周转的木枋数 量和基坑排水机泵数量均需增加 , 要求施工队有相当数量的准 备 。4 结语干砌石大口井主要用当地石材 , 节能降耗 , 单井造价低 , 结 构简