对钻孔孔身结构的设计要求

水文地质钻孔的孔身结构包括：孔深、孔径（包括开孔直径与终孔直径）、井管直径及其连接方式等。设计孔身结构时要考虑钻孔类型、预测出水量、以及井管与过滤器的类型、材料等。

1孔深的确定

钻孔孔深是根据钻孔的目的、要求、地质条件，并结合生产技术条件来确定的，一般应揭露或打穿主要含水层。

2孔径的确定

钻孔孔径首先决定于所设计的钻孔类型。探明一般水文地质条件的勘探孔和地下水动态观测孔，孔径一般为130～250mm，一般为异径；而供水目的的抽水孔和探采结合孔，则要求设计较大口径，一般在松散地层中多在400mm以上，在基岩层中一般亦应大于200mm，多为同径到底。

孔径与钻孔结构有关。常见的供水勘探钻孔结构如图3-4所示。一般，孔深小于100m的浅孔，可采用一个口径的孔身结构，孔深为100～300m的中深孔，采用1～2个口径的孔身结构，孔深大于300m的深孔，采用2～3个口径的孔身结构。

钻孔开孔直径除满足孔内最大一级过滤管和填料厚度要求外，还需满足在钻孔中的浅部松散覆盖层和基岩破碎带下入护壁管的要求。供水钻孔的开孔直径，应满足下入所用抽水泵体外部尺寸的要求。通常，开孔直径应根据已确定的终孔直径、换径止水个数及孔内结构和止水方法，并考虑钻孔深度、钻进方法和孔壁稳定程度等多种因素确定。开孔直径，在松散岩层中，一般应大于450mm，在坚硬岩石中，应大于290mm。

孔身直径还决定于抽水段和止水段的层数、孔内结构和填料的要求（参见图3-4）。为简化水井结构，应尽可能“一径到底”。当不得不变径时，变径的位置，多在含水层下部的隔水层顶部。

水文地质钻孔的终孔直径一般小于或等于开孔直径。钻孔终孔直径，在松散岩层中不得小于290mm，在坚硬岩层中，不应小于180mm。

滤水管的直径，应根据预计的钻孔涌水量来设计。根据有关试验证明，钻孔涌水量随孔径增加而增加，但增加到一定数值后，其增加率逐渐减少，甚至不再增加。图3-5是在砂砾石含水层中进行的1～10 组抽水试验结果，从图中可以看出，口径增加，涌水量明显增加，但口径大于254mm 时，涌水量增加较少，因此过滤器直径不应大于254mm。

图3-4 钻孔结构图

（a）—深孔，条件复杂时的钻孔结构（异径到底、多层套管、异径止水）；（b）—深孔或中深孔，条件较复杂时的钻孔结构（异径到底、多层套管、异径或同径止水）；（c）—浅孔或中深孔，条件较简单时的钻孔（多为开采孔）结构（同径到底、单层井管、同径止水）；（d）—一般基岩钻孔的结构（异径到底、基岩段为裸井）。

1—非开采的含水层（如咸水层）；2—开采的孔隙含水层；3—开采的基岩含水层；4—开采的基岩脉状含水带；5—隔水层；6—第一层套管；7—第二层套管；8—滤水管；9—滤料；10—基岩裸井段；11—沉淀管（浅井筒）；12—异径止水段；13—同径止水段

图3-5 涌水量与口径关系图

（据北京水文地质队）

需要说明，大口径抽水孔设计是有条件的，在富水性较弱的含水层中的大口径抽水，一般都不会有显著增加水量的效果，但在一些矿区，为了获得大降深、大流量的抽水资料，也常设计大口径的抽水孔。

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