摘要：農(nóng)村飲水安全工程中水井的開挖在新農(nóng)村建設(shè)中是一個技術(shù)問題，不同地質(zhì)件下，要采取相應(yīng)的措施進行應(yīng)對，針對農(nóng)村飲水安全工程水井在不良地質(zhì)條件下的施工技術(shù)及處理特進行一下總結(jié)。
關(guān)鍵詞：地下水； 溶洞 ；流沙 ；水井
“十二五”期間，我縣農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)要立足于上規(guī)模、高起點，優(yōu)先解決區(qū)域性、集中性飲水不安全的鄉(xiāng)鎮(zhèn)及村莊，確保實現(xiàn)“十二五”規(guī)劃目標(biāo)。具體是通過工程措施建設(shè)141處集中供水工程，全部解決27.0167萬人飲水不安全問題上，并通過工程輻射實際覆蓋35.2248萬人，計劃總投資15380.58萬元，農(nóng)村自來水普及率為75.5%，供水保證率達(dá)到95%，水質(zhì)達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，提高農(nóng)民健康水平，改善了農(nóng)村生產(chǎn)生活條件，推進了基本公共服務(wù)均等化。
地下水是農(nóng)村用水主要來源，全縣地下水可利用量約3.411億立方米，枯季地下水徑流量每年為1.71億立方米，其中可利用的天然排泄總量每年為0.6億立方米。根據(jù)水源調(diào)查區(qū)劃成果分析，全縣統(tǒng)計較大泉眼達(dá)4000多處，地下水類型以巖裂隙水為主，沿河兩岸砂卵石層含水量高。地下水水質(zhì)根據(jù)縣疾控中心多年來對實施工程水質(zhì)化驗，水質(zhì)較好，均通達(dá)到飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
地下水的開采方式有開挖大口井、鉆井及大口井和鉆井相并用。一般大口井的取水層是淺水層，是在地表以下第一個不透水層之上，是表層水下面較深的地下水。淺水層一般是由砂、礫石構(gòu)成，其補給來源，除接受降水補給外，往往與河水互相補給。由于地層的滲濾作用，淺水在自然條件下，水質(zhì)是比較清潔的，大部分懸浮物及微生物被濾除，因而水質(zhì)物理性狀較好，濁度小，細(xì)菌含量一也比地面水和表層水少；但水流經(jīng)地層時，溶解了大量的礦物鹽類，使水質(zhì)變硬，此外還溶解了一些二氧化碳和有機分解產(chǎn)物，同時水中溶解氧減少。因此開采較深的地下水飲用相對來說更有利于人們的飲水健康，而且來水量大，更有利于集中供水。但是不良地質(zhì)條件下農(nóng)村飲水安全工程水井開挖時會遇到各種困難，本文就水井施工的技術(shù)進行簡要介紹和重點對幾個不良地質(zhì)條件進行闡述。例如開挖水井時遇到井底下有流砂或溶洞時等。
其中溶洞是石灰?guī)r地區(qū)地下水長期溶蝕的結(jié)果，石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣受水和二氧化碳的作用能轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣，同時從落水洞下落的地下水到含水層后發(fā)生橫向流動，也會形成溶洞。
另一個常見的困擾--流砂，流沙發(fā)生的原因是由于土體中存在向上的滲流力。如果單位顆粒土體受到的向上的滲流力大于或等于其自身重力，則土體發(fā)生懸浮、移動。即
滲流力-單元體自重應(yīng)力=γw*i-γ�*h>0，則流砂形成。
其中γw為水的重度，γ�為土體的浮重度。
水井施工的技術(shù)主要程序有：
1 查閱當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)資料
對于新水井的開挖，首先應(yīng)查閱當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)資料，例如查清井田范圍內(nèi)及其附近地面水流系統(tǒng)包括塌陷積水區(qū)匯水、滲漏情況、疏水能力對滲漏情況等[1]；
2 井址的選擇
一般要求水井周圍100 米以內(nèi)不應(yīng)有污水滲井（坑）、滲入性廁所、糞池（坑）、豬圈等污染源，禁止挖深入含水層的污水滲井，垃圾堆、糞堆、飼養(yǎng)場也應(yīng)設(shè)于水源下游盡量遠(yuǎn)的地方，勿在積水坑洼、墳?zāi)埂B井等污染源附近打井。在保證水質(zhì)的情況下應(yīng)盡量方便群眾，選擇水位淺、施工容易的地區(qū)打井。
3 周邊成井調(diào)查
此操作能在周邊成井的情況下，對分析所要開挖井的地質(zhì)條件等起到一定的借鑒作用[2]；
4 實地地質(zhì)勘查
積極組織水文、地質(zhì)和物探等方面的工程技術(shù)人員對該區(qū)水文地質(zhì)條件進行論證，并進行地下水地球物理勘查工作，經(jīng)過充分論證，根據(jù)該地區(qū)地層巖性特點，結(jié)合作出設(shè)計方案；該地區(qū)的打井經(jīng)驗，經(jīng)綜合分析物探資料，確定供水井井深，日出水量噸數(shù)等。
5 具體施工步驟：
1）測量放線
在確定開挖水井位置，用白灰撒出直徑為2米的圓形水井的邊線。
2）水井開挖
根據(jù)撒出的白灰線開挖，開挖方式采用人工開挖，每1米深為一層，每開挖一層澆筑鋼筋C25砼支護一層。開挖至巖石層時，采用淺孔爆破，孔深不得大于1米，人工出渣。進行爆破時，人員應(yīng)撤至受飛石、有害氣體和爆破沖擊波的影響范圍之外，且無落石威脅的安全地點。開挖到目測來水量很大了，再進行水量測試，來水量達(dá)到設(shè)計要求后，開挖結(jié)束。
3）鋼筋制安
按設(shè)計要求分層預(yù)制及安裝鋼筋。
4）模板
模板選用高為1米的扭曲面鋼模，模板涂上廢機油防止砼粘模。水井模板支立時，設(shè)置內(nèi)部撐桿或外部拉桿，以保證模板有足夠的強度和、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受各項施工荷載，并保證變形在允許范圍內(nèi)。防止出現(xiàn)漲模等現(xiàn)象，拼縫密合、不漏漿。
5）井壁澆筑
井壁厚設(shè)計為0.3米，檢驗?zāi)０寮绊藕细窈筮M行井壁砼澆筑，每0.8米為一層，采用溜筒運送混凝土料，每層振搗密實，從上往下一層一層澆筑井壁采用溜筒運送混凝土料時，井口溜筒喇叭口周圍應(yīng)封閉嚴(yán)密。層與層之間的搭接要牢固，防止?jié)B水。
6）拆模
拆模時間應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、氣溫和混凝土強度增長情況而定，水井拆模時間要求達(dá)到規(guī)定的混凝土設(shè)計強度的100%后才能拆模[3]。
7）水井進水方式
采用井底和井壁同時進水
8）進水口
井壁進水管采用直徑為50mm的圓形進水孔，進水孔交錯布置，進水孔用兩層反濾料填充，濾料從水井壁外到井內(nèi)由細(xì)到粗填充，總厚度與井壁厚度相同。
井底鋪高3層凹弧型反濾層，要求每層厚度300mm，兩相鄰反濾層粒徑比為2-4.
9）井蓋
用預(yù)制的C20鋼筋混凝土面板。
關(guān)鍵詞：地下水； 溶洞 ；流沙 ；水井
“十二五”期間，我縣農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)要立足于上規(guī)模、高起點，優(yōu)先解決區(qū)域性、集中性飲水不安全的鄉(xiāng)鎮(zhèn)及村莊，確保實現(xiàn)“十二五”規(guī)劃目標(biāo)。具體是通過工程措施建設(shè)141處集中供水工程，全部解決27.0167萬人飲水不安全問題上，并通過工程輻射實際覆蓋35.2248萬人，計劃總投資15380.58萬元，農(nóng)村自來水普及率為75.5%，供水保證率達(dá)到95%，水質(zhì)達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，提高農(nóng)民健康水平，改善了農(nóng)村生產(chǎn)生活條件，推進了基本公共服務(wù)均等化。
地下水是農(nóng)村用水主要來源，全縣地下水可利用量約3.411億立方米，枯季地下水徑流量每年為1.71億立方米，其中可利用的天然排泄總量每年為0.6億立方米。根據(jù)水源調(diào)查區(qū)劃成果分析，全縣統(tǒng)計較大泉眼達(dá)4000多處，地下水類型以巖裂隙水為主，沿河兩岸砂卵石層含水量高。地下水水質(zhì)根據(jù)縣疾控中心多年來對實施工程水質(zhì)化驗，水質(zhì)較好，均通達(dá)到飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
地下水的開采方式有開挖大口井、鉆井及大口井和鉆井相并用。一般大口井的取水層是淺水層，是在地表以下第一個不透水層之上，是表層水下面較深的地下水。淺水層一般是由砂、礫石構(gòu)成，其補給來源，除接受降水補給外，往往與河水互相補給。由于地層的滲濾作用，淺水在自然條件下，水質(zhì)是比較清潔的，大部分懸浮物及微生物被濾除，因而水質(zhì)物理性狀較好，濁度小，細(xì)菌含量一也比地面水和表層水少；但水流經(jīng)地層時，溶解了大量的礦物鹽類，使水質(zhì)變硬，此外還溶解了一些二氧化碳和有機分解產(chǎn)物，同時水中溶解氧減少。因此開采較深的地下水飲用相對來說更有利于人們的飲水健康，而且來水量大，更有利于集中供水。但是不良地質(zhì)條件下農(nóng)村飲水安全工程水井開挖時會遇到各種困難，本文就水井施工的技術(shù)進行簡要介紹和重點對幾個不良地質(zhì)條件進行闡述。例如開挖水井時遇到井底下有流砂或溶洞時等。
其中溶洞是石灰?guī)r地區(qū)地下水長期溶蝕的結(jié)果，石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣受水和二氧化碳的作用能轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣，同時從落水洞下落的地下水到含水層后發(fā)生橫向流動，也會形成溶洞。
另一個常見的困擾--流砂，流沙發(fā)生的原因是由于土體中存在向上的滲流力。如果單位顆粒土體受到的向上的滲流力大于或等于其自身重力，則土體發(fā)生懸浮、移動。即
滲流力-單元體自重應(yīng)力=γw*i-γ�*h>0，則流砂形成。
其中γw為水的重度，γ�為土體的浮重度。
水井施工的技術(shù)主要程序有：
1 查閱當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)資料
對于新水井的開挖，首先應(yīng)查閱當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)資料，例如查清井田范圍內(nèi)及其附近地面水流系統(tǒng)包括塌陷積水區(qū)匯水、滲漏情況、疏水能力對滲漏情況等[1]；
2 井址的選擇
一般要求水井周圍100 米以內(nèi)不應(yīng)有污水滲井（坑）、滲入性廁所、糞池（坑）、豬圈等污染源，禁止挖深入含水層的污水滲井，垃圾堆、糞堆、飼養(yǎng)場也應(yīng)設(shè)于水源下游盡量遠(yuǎn)的地方，勿在積水坑洼、墳?zāi)埂B井等污染源附近打井。在保證水質(zhì)的情況下應(yīng)盡量方便群眾，選擇水位淺、施工容易的地區(qū)打井。
3 周邊成井調(diào)查
此操作能在周邊成井的情況下，對分析所要開挖井的地質(zhì)條件等起到一定的借鑒作用[2]；
4 實地地質(zhì)勘查
積極組織水文、地質(zhì)和物探等方面的工程技術(shù)人員對該區(qū)水文地質(zhì)條件進行論證，并進行地下水地球物理勘查工作，經(jīng)過充分論證，根據(jù)該地區(qū)地層巖性特點，結(jié)合作出設(shè)計方案；該地區(qū)的打井經(jīng)驗，經(jīng)綜合分析物探資料，確定供水井井深，日出水量噸數(shù)等。
5 具體施工步驟：
1）測量放線
在確定開挖水井位置，用白灰撒出直徑為2米的圓形水井的邊線。
2）水井開挖
根據(jù)撒出的白灰線開挖，開挖方式采用人工開挖，每1米深為一層，每開挖一層澆筑鋼筋C25砼支護一層。開挖至巖石層時，采用淺孔爆破，孔深不得大于1米，人工出渣。進行爆破時，人員應(yīng)撤至受飛石、有害氣體和爆破沖擊波的影響范圍之外，且無落石威脅的安全地點。開挖到目測來水量很大了，再進行水量測試，來水量達(dá)到設(shè)計要求后，開挖結(jié)束。
3）鋼筋制安
按設(shè)計要求分層預(yù)制及安裝鋼筋。
4）模板
模板選用高為1米的扭曲面鋼模，模板涂上廢機油防止砼粘模。水井模板支立時，設(shè)置內(nèi)部撐桿或外部拉桿，以保證模板有足夠的強度和、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受各項施工荷載，并保證變形在允許范圍內(nèi)。防止出現(xiàn)漲模等現(xiàn)象，拼縫密合、不漏漿。
5）井壁澆筑
井壁厚設(shè)計為0.3米，檢驗?zāi)０寮绊藕细窈筮M行井壁砼澆筑，每0.8米為一層，采用溜筒運送混凝土料，每層振搗密實，從上往下一層一層澆筑井壁采用溜筒運送混凝土料時，井口溜筒喇叭口周圍應(yīng)封閉嚴(yán)密。層與層之間的搭接要牢固，防止?jié)B水。
6）拆模
拆模時間應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、氣溫和混凝土強度增長情況而定，水井拆模時間要求達(dá)到規(guī)定的混凝土設(shè)計強度的100%后才能拆模[3]。
7）水井進水方式
采用井底和井壁同時進水
8）進水口
井壁進水管采用直徑為50mm的圓形進水孔，進水孔交錯布置，進水孔用兩層反濾料填充，濾料從水井壁外到井內(nèi)由細(xì)到粗填充，總厚度與井壁厚度相同。
井底鋪高3層凹弧型反濾層，要求每層厚度300mm，兩相鄰反濾層粒徑比為2-4.
9）井蓋
用預(yù)制的C20鋼筋混凝土面板。
6 溶洞的處理及方法
項目區(qū)水文地質(zhì)簡單，地下水類型主要為第四系松散層孔隙水、裂隙水及溶洞水�？紫端饕x存于第四系松散砂礫石層中。溶洞水及裂隙水非常豐富，通過泉井流出。水井開挖至第四系松散層時，溶洞或裂隙孔水就會挾雜砂和泥流入井內(nèi)，如果不采取有效的方法及時處理，水井就成了一口廢井。因地制宜，采用經(jīng)濟合理、方法簡單處理方式。水泵選型要求揚程大于水井深度，抽干水井里的水，創(chuàng)造良好的施工條件。
對流沙導(dǎo)致的水體含沙量過高，應(yīng)采用水井過濾，水井工藝就是解決井水含沙量問題，在水井基部采用水井濾料，井底鋪高3層凹弧型反濾層，要求每層厚度300mm，兩相鄰反濾層粒徑比為2-4.
遇到無法清凈溶泥時，我們常用在井壁外側(cè)打木樁阻止溶泥流入井內(nèi)。再進行溶泥清理，溶泥清理完后再進行井壁混凝土澆筑。
成井結(jié)束后進行洗井，洗井方法先用焦磷酸鈉溶液浸泡24小時后，送清水沖洗，活塞逐段提拉，達(dá)到水清砂凈效果。在施工成井各過程嚴(yán)格按《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027―2001）進行操作。
施工過程中，應(yīng)時刻注意安全生產(chǎn)，牢記院部發(fā)布的安全生產(chǎn)條例。
施工結(jié)束成井后，應(yīng)采用空壓機或水泵進行洗井及抽水試驗，采用機械式物理洗井，最終達(dá)到含沙量不大于1/20萬，渾濁度小于20mg/L。確定靜止水位埋深、動水位穩(wěn)定埋深，降深，單井涌水量等水文地質(zhì)參數(shù)，取全分析水樣送實驗室化應(yīng)驗。
7 結(jié)束語
總之，農(nóng)村安全飲水工程，應(yīng)應(yīng)地制宜，合理規(guī)劃，就近選擇合適的水源，規(guī)劃設(shè)計嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，凈水工藝要保證供水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，管理設(shè)施先進齊全。通過建章立制，實行制度化、規(guī)范化的工作程序和工作機制，使企業(yè)內(nèi)部動作有序，管理有章可循。按照“區(qū)域服從總體”的原則，打破行政區(qū)劃，統(tǒng)一配置水資源。積極推行城鄉(xiāng)供水一體化，堅持集中供水為主、分散供水為輔的原則，大力發(fā)展適度規(guī)模的集中供水工程。要通過集中供水規(guī)�；l(fā)展，最終實現(xiàn)“城鄉(xiāng)供水一體化，村村通上自來水”的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[ 1 ] 周書明.淺談隧道工程地下水的計算[ J ].鐵道工程學(xué)報，2000，2）：69-72.
[2] 崔巖，崔京浩，吳世紅，等.淺埋地下結(jié)構(gòu)外水壓折減系數(shù)試驗研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2000，19（1）：82-84.
[3] 全國一級建造師執(zhí)業(yè)資格考試用書
項目區(qū)水文地質(zhì)簡單，地下水類型主要為第四系松散層孔隙水、裂隙水及溶洞水�？紫端饕x存于第四系松散砂礫石層中。溶洞水及裂隙水非常豐富，通過泉井流出。水井開挖至第四系松散層時，溶洞或裂隙孔水就會挾雜砂和泥流入井內(nèi)，如果不采取有效的方法及時處理，水井就成了一口廢井。因地制宜，采用經(jīng)濟合理、方法簡單處理方式。水泵選型要求揚程大于水井深度，抽干水井里的水，創(chuàng)造良好的施工條件。
對流沙導(dǎo)致的水體含沙量過高，應(yīng)采用水井過濾，水井工藝就是解決井水含沙量問題，在水井基部采用水井濾料，井底鋪高3層凹弧型反濾層，要求每層厚度300mm，兩相鄰反濾層粒徑比為2-4.
遇到無法清凈溶泥時，我們常用在井壁外側(cè)打木樁阻止溶泥流入井內(nèi)。再進行溶泥清理，溶泥清理完后再進行井壁混凝土澆筑。
成井結(jié)束后進行洗井，洗井方法先用焦磷酸鈉溶液浸泡24小時后，送清水沖洗，活塞逐段提拉，達(dá)到水清砂凈效果。在施工成井各過程嚴(yán)格按《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027―2001）進行操作。
施工過程中，應(yīng)時刻注意安全生產(chǎn)，牢記院部發(fā)布的安全生產(chǎn)條例。
施工結(jié)束成井后，應(yīng)采用空壓機或水泵進行洗井及抽水試驗，采用機械式物理洗井，最終達(dá)到含沙量不大于1/20萬，渾濁度小于20mg/L。確定靜止水位埋深、動水位穩(wěn)定埋深，降深，單井涌水量等水文地質(zhì)參數(shù)，取全分析水樣送實驗室化應(yīng)驗。
7 結(jié)束語
總之，農(nóng)村安全飲水工程，應(yīng)應(yīng)地制宜，合理規(guī)劃，就近選擇合適的水源，規(guī)劃設(shè)計嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，凈水工藝要保證供水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，管理設(shè)施先進齊全。通過建章立制，實行制度化、規(guī)范化的工作程序和工作機制，使企業(yè)內(nèi)部動作有序，管理有章可循。按照“區(qū)域服從總體”的原則，打破行政區(qū)劃，統(tǒng)一配置水資源。積極推行城鄉(xiāng)供水一體化，堅持集中供水為主、分散供水為輔的原則，大力發(fā)展適度規(guī)模的集中供水工程。要通過集中供水規(guī)�；l(fā)展，最終實現(xiàn)“城鄉(xiāng)供水一體化，村村通上自來水”的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[ 1 ] 周書明.淺談隧道工程地下水的計算[ J ].鐵道工程學(xué)報，2000，2）：69-72.
[2] 崔巖，崔京浩，吳世紅，等.淺埋地下結(jié)構(gòu)外水壓折減系數(shù)試驗研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2000，19（1）：82-84.
[3] 全國一級建造師執(zhí)業(yè)資格考試用書
