摘要：农村饮水安全工程中水井的开挖在新农村建设中是一个技术问题，不同地质件下，要采取相应的措施进行应对，针对农村饮水安全工程水井在不良地质条件下的施工技术及处理特进行一下总结。
关键词：地下水； 溶洞 ；流沙 ；水井
“十二五”期间，我县农村饮水安全工程建设要立足于上规模、高起点，优先解决区域性、集中性饮水不安全的乡镇及村庄，确保实现“十二五”规划目标。具体是通过工程措施建设141处集中供水工程，全部解决27.0167万人饮水不安全问题上，并通过工程辐射实际覆盖35.2248万人，计划总投资15380.58万元，农村自来水普及率为75.5%，供水保证率达到95%，水质达到国家卫生标准，提高农民健康水平，改善了农村生产生活条件，推进了基本公共服务均等化。
地下水是农村用水主要来源，全县地下水可利用量约3.411亿立方米，枯季地下水径流量每年为1.71亿立方米，其中可利用的天然排泄总量每年为0.6亿立方米。根据水源调查区划成果分析，全县统计较大泉眼达4000多处，地下水类型以岩裂隙水为主，沿河两岸砂卵石层含水量高。地下水水质根据县疾控中心多年来对实施工程水质化验，水质较好，均通达到饮用水质标准。
地下水的开采方式有开挖大口井、钻井及大口井和钻井相并用。一般大口井的取水层是浅水层，是在地表以下第一个不透水层之上，是表层水下面较深的地下水。浅水层一般是由砂、砾石构成，其补给来源，除接受降水补给外，往往与河水互相补给。由于地层的渗滤作用，浅水在自然条件下，水质是比较清洁的，大部分悬浮物及微生物被滤除，因而水质物理性状较好，浊度小，细菌含量一也比地面水和表层水少；但水流经地层时，溶解了大量的矿物盐类，使水质变硬，此外还溶解了一些二氧化碳和有机分解产物，同时水中溶解氧减少。因此开采较深的地下水饮用相对来说更有利于人们的饮水健康，而且来水量大，更有利于集中供水。但是不良地质条件下农村饮水安全工程水井开挖时会遇到各种困难，本文就水井施工的技术进行简要介绍和重点对几个不良地质条件进行阐述。例如开挖水井时遇到井底下有流砂或溶洞时等。
其中溶洞是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙，同时从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动，也会形成溶洞。
另一个常见的困扰--流砂，流沙发生的原因是由于土体中存在向上的渗流力。如果单位颗粒土体受到的向上的渗流力大于或等于其自身重力，则土体发生悬浮、移动。即
渗流力-单元体自重应力=γw*i-γ�*h>0，则流砂形成。
其中γw为水的重度，γ�为土体的浮重度。
水井施工的技术主要程序有：
1 查阅当地水文地质资料
对于新水井的开挖，首先应查阅当地水文地质资料，例如查清井田范围内及其附近地面水流系统包括塌陷积水区汇水、渗漏情况、疏水能力对渗漏情况等[1]；
2 井址的选择
一般要求水井周围100 米以内不应有污水渗井（坑）、渗入性厕所、粪池（坑）、猪圈等污染源，禁止挖深入含水层的污水渗井，垃圾堆、粪堆、饲养场也应设于水源下游尽量远的地方，勿在积水坑洼、坟墓、渗井等污染源附近打井。在保证水质的情况下应尽量方便群众，选择水位浅、施工容易的地区打井。
3 周边成井调查
此操作能在周边成井的情况下，对分析所要开挖井的地质条件等起到一定的借鉴作用[2]；
4 实地地质勘查
积极组织水文、地质和物探等方面的工程技术人员对该区水文地质条件进行论证，并进行地下水地球物理勘查工作，经过充分论证，根据该地区地层岩性特点，结合作出设计方案；该地区的打井经验，经综合分析物探资料，确定供水井井深，日出水量吨数等。
5 具体施工步骤：
1）测量放线
在确定开挖水井位置，用白灰撒出直径为2米的圆形水井的边线。
2）水井开挖
根据撒出的白灰线开挖，开挖方式采用人工开挖，每1米深为一层，每开挖一层浇筑钢筋C25砼支护一层。开挖至岩石层时，采用浅孔爆破，孔深不得大于1米，人工出渣。进行爆破时，人员应撤至受飞石、有害气体和爆破冲击波的影响范围之外，且无落石威胁的安全地点。开挖到目测来水量很大了，再进行水量测试，来水量达到设计要求后，开挖结束。
3）钢筋制安
按设计要求分层预制及安装钢筋。
4）模板
模板选用高为1米的扭曲面钢模，模板涂上废机油防止砼粘模。水井模板支立时，设置内部撑杆或外部拉杆，以保证模板有足够的强度和、刚度和稳定性，能可靠地承受各项施工荷载，并保证变形在允许范围内。防止出现涨模等现象，拼缝密合、不漏浆。
5）井壁浇筑
井壁厚设计为0.3米，检验模板及砼合格后进行井壁砼浇筑，每0.8米为一层，采用溜筒运送混凝土料，每层振捣密实，从上往下一层一层浇筑井壁采用溜筒运送混凝土料时，井口溜筒喇叭口周围应封闭严密。层与层之间的搭接要牢固，防止渗水。
6）拆模
拆模时间应根据设计要求、气温和混凝土强度增长情况而定，水井拆模时间要求达到规定的混凝土设计强度的100%后才能拆模[3]。
7）水井进水方式
采用井底和井壁同时进水
8）进水口
井壁进水管采用直径为50mm的圆形进水孔，进水孔交错布置，进水孔用两层反滤料填充，滤料从水井壁外到井内由细到粗填充，总厚度与井壁厚度相同。
井底铺高3层凹弧型反滤层，要求每层厚度300mm，两相邻反滤层粒径比为2-4.
9）井盖
用预制的C20钢筋混凝土面板。
关键词：地下水； 溶洞 ；流沙 ；水井
“十二五”期间，我县农村饮水安全工程建设要立足于上规模、高起点，优先解决区域性、集中性饮水不安全的乡镇及村庄，确保实现“十二五”规划目标。具体是通过工程措施建设141处集中供水工程，全部解决27.0167万人饮水不安全问题上，并通过工程辐射实际覆盖35.2248万人，计划总投资15380.58万元，农村自来水普及率为75.5%，供水保证率达到95%，水质达到国家卫生标准，提高农民健康水平，改善了农村生产生活条件，推进了基本公共服务均等化。
地下水是农村用水主要来源，全县地下水可利用量约3.411亿立方米，枯季地下水径流量每年为1.71亿立方米，其中可利用的天然排泄总量每年为0.6亿立方米。根据水源调查区划成果分析，全县统计较大泉眼达4000多处，地下水类型以岩裂隙水为主，沿河两岸砂卵石层含水量高。地下水水质根据县疾控中心多年来对实施工程水质化验，水质较好，均通达到饮用水质标准。
地下水的开采方式有开挖大口井、钻井及大口井和钻井相并用。一般大口井的取水层是浅水层，是在地表以下第一个不透水层之上，是表层水下面较深的地下水。浅水层一般是由砂、砾石构成，其补给来源，除接受降水补给外，往往与河水互相补给。由于地层的渗滤作用，浅水在自然条件下，水质是比较清洁的，大部分悬浮物及微生物被滤除，因而水质物理性状较好，浊度小，细菌含量一也比地面水和表层水少；但水流经地层时，溶解了大量的矿物盐类，使水质变硬，此外还溶解了一些二氧化碳和有机分解产物，同时水中溶解氧减少。因此开采较深的地下水饮用相对来说更有利于人们的饮水健康，而且来水量大，更有利于集中供水。但是不良地质条件下农村饮水安全工程水井开挖时会遇到各种困难，本文就水井施工的技术进行简要介绍和重点对几个不良地质条件进行阐述。例如开挖水井时遇到井底下有流砂或溶洞时等。
其中溶洞是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙，同时从落水洞下落的地下水到含水层后发生横向流动，也会形成溶洞。
另一个常见的困扰--流砂，流沙发生的原因是由于土体中存在向上的渗流力。如果单位颗粒土体受到的向上的渗流力大于或等于其自身重力，则土体发生悬浮、移动。即
渗流力-单元体自重应力=γw*i-γ�*h>0，则流砂形成。
其中γw为水的重度，γ�为土体的浮重度。
水井施工的技术主要程序有：
1 查阅当地水文地质资料
对于新水井的开挖，首先应查阅当地水文地质资料，例如查清井田范围内及其附近地面水流系统包括塌陷积水区汇水、渗漏情况、疏水能力对渗漏情况等[1]；
2 井址的选择
一般要求水井周围100 米以内不应有污水渗井（坑）、渗入性厕所、粪池（坑）、猪圈等污染源，禁止挖深入含水层的污水渗井，垃圾堆、粪堆、饲养场也应设于水源下游尽量远的地方，勿在积水坑洼、坟墓、渗井等污染源附近打井。在保证水质的情况下应尽量方便群众，选择水位浅、施工容易的地区打井。
3 周边成井调查
此操作能在周边成井的情况下，对分析所要开挖井的地质条件等起到一定的借鉴作用[2]；
4 实地地质勘查
积极组织水文、地质和物探等方面的工程技术人员对该区水文地质条件进行论证，并进行地下水地球物理勘查工作，经过充分论证，根据该地区地层岩性特点，结合作出设计方案；该地区的打井经验，经综合分析物探资料，确定供水井井深，日出水量吨数等。
5 具体施工步骤：
1）测量放线
在确定开挖水井位置，用白灰撒出直径为2米的圆形水井的边线。
2）水井开挖
根据撒出的白灰线开挖，开挖方式采用人工开挖，每1米深为一层，每开挖一层浇筑钢筋C25砼支护一层。开挖至岩石层时，采用浅孔爆破，孔深不得大于1米，人工出渣。进行爆破时，人员应撤至受飞石、有害气体和爆破冲击波的影响范围之外，且无落石威胁的安全地点。开挖到目测来水量很大了，再进行水量测试，来水量达到设计要求后，开挖结束。
3）钢筋制安
按设计要求分层预制及安装钢筋。
4）模板
模板选用高为1米的扭曲面钢模，模板涂上废机油防止砼粘模。水井模板支立时，设置内部撑杆或外部拉杆，以保证模板有足够的强度和、刚度和稳定性，能可靠地承受各项施工荷载，并保证变形在允许范围内。防止出现涨模等现象，拼缝密合、不漏浆。
5）井壁浇筑
井壁厚设计为0.3米，检验模板及砼合格后进行井壁砼浇筑，每0.8米为一层，采用溜筒运送混凝土料，每层振捣密实，从上往下一层一层浇筑井壁采用溜筒运送混凝土料时，井口溜筒喇叭口周围应封闭严密。层与层之间的搭接要牢固，防止渗水。
6）拆模
拆模时间应根据设计要求、气温和混凝土强度增长情况而定，水井拆模时间要求达到规定的混凝土设计强度的100%后才能拆模[3]。
7）水井进水方式
采用井底和井壁同时进水
8）进水口
井壁进水管采用直径为50mm的圆形进水孔，进水孔交错布置，进水孔用两层反滤料填充，滤料从水井壁外到井内由细到粗填充，总厚度与井壁厚度相同。
井底铺高3层凹弧型反滤层，要求每层厚度300mm，两相邻反滤层粒径比为2-4.
9）井盖
用预制的C20钢筋混凝土面板。
6 溶洞的处理及方法
项目区水文地质简单，地下水类型主要为第四系松散层孔隙水、裂隙水及溶洞水。孔隙水主要赋存于第四系松散砂砾石层中。溶洞水及裂隙水非常丰富，通过泉井流出。水井开挖至第四系松散层时，溶洞或裂隙孔水就会挟杂砂和泥流入井内，如果不采取有效的方法及时处理，水井就成了一口废井。因地制宜，采用经济合理、方法简单处理方式。水泵选型要求扬程大于水井深度，抽干水井里的水，创造良好的施工条件。
对流沙导致的水体含沙量过高，应采用水井过滤，水井工艺就是解决井水含沙量问题，在水井基部采用水井滤料，井底铺高3层凹弧型反滤层，要求每层厚度300mm，两相邻反滤层粒径比为2-4.
遇到无法清净溶泥时，我们常用在井壁外侧打木桩阻止溶泥流入井内。再进行溶泥清理，溶泥清理完后再进行井壁混凝土浇筑。
成井结束后进行洗井，洗井方法先用焦磷酸钠溶液浸泡24小时后，送清水冲洗，活塞逐段提拉，达到水清砂净效果。在施工成井各过程严格按《供水水文地质勘察规范》（GB50027―2001）进行操作。
施工过程中，应时刻注意安全生产，牢记院部发布的安全生产条例。
施工结束成井后，应采用空压机或水泵进行洗井及抽水试验，采用机械式物理洗井，最终达到含沙量不大于1/20万，浑浊度小于20mg/L。确定静止水位埋深、动水位稳定埋深，降深，单井涌水量等水文地质参数，取全分析水样送实验室化应验。
7 结束语
总之，农村安全饮水工程，应应地制宜，合理规划，就近选择合适的水源，规划设计严格执行国家规范和标准，净水工艺要保证供水水质达标，管理设施先进齐全。通过建章立制，实行制度化、规范化的工作程序和工作机制，使企业内部动作有序，管理有章可循。按照“区域服从总体”的原则，打破行政区划，统一配置水资源。积极推行城乡供水一体化，坚持集中供水为主、分散供水为辅的原则，大力发展适度规模的集中供水工程。要通过集中供水规模化发展，最终实现“城乡供水一体化，村村通上自来水”的目标。
参考文献
[ 1 ] 周书明.浅谈隧道工程地下水的计算[ J ].铁道工程学报，2000，2）：69-72.
[2] 崔岩，崔京浩，吴世红，等.浅埋地下结构外水压折减系数试验研究[J].岩石力学与工程学报，2000，19（1）：82-84.
[3] 全国一级建造师执业资格考试用书
项目区水文地质简单，地下水类型主要为第四系松散层孔隙水、裂隙水及溶洞水。孔隙水主要赋存于第四系松散砂砾石层中。溶洞水及裂隙水非常丰富，通过泉井流出。水井开挖至第四系松散层时，溶洞或裂隙孔水就会挟杂砂和泥流入井内，如果不采取有效的方法及时处理，水井就成了一口废井。因地制宜，采用经济合理、方法简单处理方式。水泵选型要求扬程大于水井深度，抽干水井里的水，创造良好的施工条件。
对流沙导致的水体含沙量过高，应采用水井过滤，水井工艺就是解决井水含沙量问题，在水井基部采用水井滤料，井底铺高3层凹弧型反滤层，要求每层厚度300mm，两相邻反滤层粒径比为2-4.
遇到无法清净溶泥时，我们常用在井壁外侧打木桩阻止溶泥流入井内。再进行溶泥清理，溶泥清理完后再进行井壁混凝土浇筑。
成井结束后进行洗井，洗井方法先用焦磷酸钠溶液浸泡24小时后，送清水冲洗，活塞逐段提拉，达到水清砂净效果。在施工成井各过程严格按《供水水文地质勘察规范》（GB50027―2001）进行操作。
施工过程中，应时刻注意安全生产，牢记院部发布的安全生产条例。
施工结束成井后，应采用空压机或水泵进行洗井及抽水试验，采用机械式物理洗井，最终达到含沙量不大于1/20万，浑浊度小于20mg/L。确定静止水位埋深、动水位稳定埋深，降深，单井涌水量等水文地质参数，取全分析水样送实验室化应验。
7 结束语
总之，农村安全饮水工程，应应地制宜，合理规划，就近选择合适的水源，规划设计严格执行国家规范和标准，净水工艺要保证供水水质达标，管理设施先进齐全。通过建章立制，实行制度化、规范化的工作程序和工作机制，使企业内部动作有序，管理有章可循。按照“区域服从总体”的原则，打破行政区划，统一配置水资源。积极推行城乡供水一体化，坚持集中供水为主、分散供水为辅的原则，大力发展适度规模的集中供水工程。要通过集中供水规模化发展，最终实现“城乡供水一体化，村村通上自来水”的目标。
参考文献
[ 1 ] 周书明.浅谈隧道工程地下水的计算[ J ].铁道工程学报，2000，2）：69-72.
[2] 崔岩，崔京浩，吴世红，等.浅埋地下结构外水压折减系数试验研究[J].岩石力学与工程学报，2000，19（1）：82-84.
[3] 全国一级建造师执业资格考试用书