阅读说明：本技术 一种浅层地下水小口径集束式监测井及其成井方法 (Shallow underground water small-caliber cluster type monitoring well and well completion method thereof ) 是由 孙梓航 张建良 李文鹏 李长青 王进卫 肖海龙 杨全合 何运晏 鲁贺 李嵚 林佳 于 2020-04-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种浅层地下水小口径集束式监测井及其成井方法,监测井包括有外管和监测井管,根据监测段落含水层的数量监测井管对应设置有数个,数个监测井管均插设在外管的内腔中,每个监测井管均对应一层含水层设置,每个监测井管的底端均位于对应的含水层内,成井方法为：步骤一、先进行勘察钻探；步骤二、采用一径到底的方式进行钻井施工；步骤三、进行清水替浆；步骤四、下管时安装外管扶正器；步骤五、分层填料；步骤六、震荡洗井；步骤七、第二次成井；步骤八、进行分层填料；步骤九、震荡洗井；步骤十、测量水位；步骤十一、安装保护罩。有益效果：为浅层地下水监测和污染源监测提供了可靠保障,填补了浅层地下水集束式监测井施工空白。(The invention discloses a shallow groundwater small-caliber cluster type monitoring well and a well completion method thereof, wherein the monitoring well comprises an outer pipe and monitoring well pipes, a plurality of monitoring well pipes are correspondingly arranged according to the number of aquifers of a monitoring section, the plurality of monitoring well pipes are inserted into an inner cavity of the outer pipe, each monitoring well pipe is arranged corresponding to one aquifer, the bottom end of each monitoring well pipe is positioned in the corresponding aquifer, and the well completion method comprises the following steps: firstly, carrying out exploration and drilling; secondly, drilling construction is carried out in a one-diameter-to-one mode; step three, replacing the slurry with clear water; step four, mounting an outer pipe centralizer during pipe laying; step five, layered filling; step six, vibrating and washing the well; seventhly, forming a well for the second time; step eight, carrying out layered filling; step nine, vibrating and washing the well; step ten, measuring the water level; and step eleven, installing a protective cover. Has the advantages that: the method provides reliable guarantee for monitoring shallow groundwater and pollution sources, and fills the blank of construction of shallow groundwater cluster type monitoring wells.)

一种浅层地下水小口径集束式监测井及其成井方法

技术领域

本发明涉及一种集束式监测井及其成井方法，特别涉及一种浅层地下水小口径集束式监测井及其成井方法。

背景技术

随着社会的逐渐发展，水资源污染监测工作日趋得到重视，而环境监测井正是监测地下水资源污染情况的主要手段。现有的监测井对含水层层位少、厚度大区域监测效果较好，但随着污染源监测要求的提高，现有监测井越加难以满足工作要求。目前常用的巢式监测井最多监测五个层位，连续多通道监测井最多能监测7个层位，且在现场施工中存在占地面积大和建设成本高等诸多问题，对于浅层地监测目的层达到7个以上的，还没有先例。

发明内容

本发明的主要目的是为了解决传统巢式监测井下入的监测井管较少，特别是对于浅层地下水无法进行多层监测的问题；

本发明的另一个目的是提供一种集束式监测井的成井方法；

本发明为了达到上述目的、解决上述问题而提供了一种浅层地下水小口径集束式监测井及其成井方法。

本发明提供的浅层地下水小口径集束式监测井包括有外管和监测井管，根据监测段落含水层的数量监测井管对应设置有数个，数个监测井管均插设在外管的内腔中，每个监测井管均对应一层含水层设置，每个监测井管的底端均位于对应的含水层内，位于含水层内的监测井管内设置有地下水自动监测仪，数个监测井管按照监测段落含水层的深度从浅至深梯次进行设置，位于含水层段落的外管由外管滤水管组成，位于隔水层段落的外管由外管隔水管组成，位于含水层段落的监测井管由内管滤水管组成，位于隔水层段落的监测井管由内管隔水管组成。

外管的顶端罩设有井口保护罩，外管的外侧壁上设置有外管扶正器，外管的材质为PVC-U，外管竖直方向的连接方式采用插接方式连接，上下相邻段落的外管用环保胶进行粘结固定。

数个监测井管中的一个监测井管设置在外管内腔的中心部位，其余的监测井管均布在中心处的监测井管周圈，监测井管的上部设置有限位盘用于监测井管的限位固定，监测井管的材质为PVC-U，监测井管竖直方向的连接方式采用插接方式连接，上下相邻段落的监测井管用环保胶进行粘结固定，每个监测井管均套设有内管扶正器，通过内管扶正器对监测井管进行固定，内管扶正器由六个固定杆组成，六个固定杆中间围设有固定孔，监测井管插设在固定孔内，通过固定孔对监测井管进行固定。

地下水自动监测仪的型号为HOBL-U20。

本发明提供的浅层地下水小口径集束式监测井的成井方法，其方法如下所述：

步骤一、先进行勘察钻探，全孔取心，初步确定含水层和隔水层位置及深度；随后进行物探测井并绘制测井曲线，和取心结果进行对比，确保止水位置准确；最后划分监测目的层；根据地面试验，止水层的厚度不小于2米；

步骤二、在勘察孔处采用正循环钻机进行扩孔，采用一径到底的方式进行钻井施工；

步骤三、钻井结束后进行清水替浆，增加洗井效果；

步骤四、根据比对后的测井曲线划分外管滤水管和外管隔水管的位置，随后按照顺序将外管下放置监测井内，下管时安装外管扶正器，目的是将外管控制在监测井中心位置；

步骤五、在外管与钻孔的环状间隙内进行分层填料，填料为砾料及粘土球，填料时要缓慢围填，且过程中要精确计算砾料和粘土球的用量，随填随测，确保止水和填砾到位；

步骤六、采用空压机进行震荡洗井；

步骤七、第一次成井完成后进行第二次成井，即根据含水层的数量在外管的内腔中再下入对应数量的监测井管，各监测井管之间必须留有一定间隙，目的是让粘土球溶解成泥浆，环绕在监测井管四周，起到止水作用，相邻监测井管之间的间隙不能小于20mm，将监测井管捆绑在一起成集束式，一起下入外管内，监测井管的上部使用限位盘进行监测井管的限位固定，目的是将监测井管控制在外管内腔的中心位置；

步骤八、在外管与监测井管的环状间隙内进行分层填料，填料为砾料及粘土球，监测井管止水材料采用小直径粘土球，要求直径为12-18mm，水化时间不小于30分钟，填料时要缓慢围填，且过程中要精确计算砾料和粘土球的用量，随填随测，要求外管滤水管的内外止水和填砾位置必须严格一一对应；

步骤九、对数根监测井管依次进行空压机震荡洗井，洗井顺序为由浅到深；

步骤十、测量监测井管内的水位，并将地下水自动监测仪分别放置于每个监测井管内水位以下；

步骤十一、对外管顶部进行封孔并安装井口保护罩。

本发明的有益效果：

本发明提供的浅层地下水小口径集束式监测井及其成井方法在同一监测井能够监测多层含水层，对污染源的扩散能够精细监测。解决了多管之间的止水和下管工艺等技术难题，使监测数据更加真实、有效、准确。现场施工工艺具有可操作性，便于推广使用。虽然监测的层位变多，但施工口径更小，占地面积较小，施工成本降低。本发明能有效对监测地下水动态情况，为浅层地下水监测和污染源监测提供了可靠保障，填补了浅层地下水集束式监测井施工空白。

附图说明

图1为本发明所述集束式监测井主视结构示意图。

图2为本发明所述单个监测井管布置示意图。

图3为本发明所述集束式监测井俯视结构示意图。

图4为本发明所述单个监测井管俯视结构示意图。

图5为本发明所述限位盘结构示意图。

上图中的标注如下：

1、外管 2、监测井管 3、含水层 4、地下水自动监测仪

5、外管滤水管 6、隔水层 7、外管隔水管 8、内管滤水管

9、内管隔水管 10、井口保护罩 11、外管扶正器 12、限位盘

13、内管扶正器。

具体实施方式

请参阅图1至图5所示：

本发明提供的浅层地下水小口径集束式监测井包括有外管1和监测井管2，根据监测段落含水层3的数量监测井管2对应设置有七个，七个监测井管2均插设在外管1的内腔中，每个监测井管2均对应一层含水层3设置，每个监测井管2的底端均位于对应的含水层3内，位于含水层3内的监测井管2内设置有地下水自动监测仪4，七个监测井管2按照监测段落含水层3的深度从浅至深梯次进行设置，位于含水层3段落的外管1由外管滤水管5组成，位于隔水层6段落的外管1由外管隔水管7组成，位于含水层3段落的监测井管2由内管滤水管8组成，位于隔水层6段落的监测井管2由内管隔水管9组成。

外管1的顶端罩设有井口保护罩10，外管1的外侧壁上设置有外管扶正器11，外管1的材质为PVC-U，外管1竖直方向的连接方式采用插接方式连接，上下相邻段落的外管1用环保胶进行粘结固定。

七个监测井管2中的一个监测井管2设置在外管1内腔的中心部位，其余的监测井管2均布在中心处的监测井管2周圈，监测井管2的上部设置有限位盘12用于监测井管2的限位固定，监测井管2的材质为PVC-U，监测井管2竖直方向的连接方式采用插接方式连接，上下相邻段落的监测井管2用环保胶进行粘结固定，每个监测井管2均套设有内管扶正器13，通过内管扶正器13对监测井管2进行固定，内管扶正器13由六个固定杆组成，六个固定杆中间围设有固定孔，监测井管2插设在固定孔内，通过固定孔对监测井管2进行固定。

地下水自动监测仪4的型号为HOBL-U20。

本发明提供的浅层地下水小口径集束式监测井的成井方法，其方法如下所述：

步骤一、先进行勘察钻探，全孔取心，初步确定含水层3和隔水层6位置及深度；随后进行物探测井并绘制测井曲线，和取心结果进行对比，确保止水位置准确；最后划分监测目的层；根据地面试验，止水层的厚度不小于2米；

步骤二、在勘察孔处采用正循环钻机进行扩孔，采用一径到底的方式进行钻井施工；

步骤三、钻井结束后进行清水替浆，增加洗井效果；

步骤四、根据比对后的测井曲线划分外管滤水管5和外管隔水管7的位置，随后按照顺序将外管1下放置监测井内，下管时安装外管扶正器11，目的是将外管1控制在监测井中心位置；

步骤五、在外管1与钻孔的环状间隙内进行分层填料，填料为砾料及粘土球，填料时要缓慢围填，且过程中要精确计算砾料和粘土球的用量，随填随测，确保止水和填砾到位；

步骤六、采用空压机进行震荡洗井；

步骤七、第一次成井完成后进行第二次成井，即根据含水层3的数量在外管1的内腔中再下入对应数量的监测井管2，各监测井管2之间必须留有一定间隙，目的是让粘土球溶解成泥浆，环绕在监测井管2四周，起到止水作用，相邻监测井管2之间的间隙不能小于20mm，将监测井管2捆绑在一起成集束式，一起下入外管1内，监测井管2的上部使用限位盘12进行监测井管2的限位固定，目的是将监测井管2控制在外管1内腔的中心位置；

步骤八、在外管1与监测井管2的环状间隙内进行分层填料，填料为砾料及粘土球，监测井管2止水材料采用小直径粘土球，要求直径为12-18mm，水化时间不小于30分钟，填料时要缓慢围填，且过程中要精确计算砾料和粘土球的用量，随填随测，要求外管滤水管5的内外止水和填砾位置必须严格一一对应；

步骤九、对七根监测井管2依次进行空压机震荡洗井，洗井顺序为由浅到深；

步骤十、测量监测井管2内的水位，并将地下水自动监测仪4分别放置于每个监测井管2内水位以下；

步骤十一、对外管1顶部进行封孔并安装井口保护罩10。