淺層地?zé)崮茔@探技術(shù)規(guī)范DB41-T 1005-2015

ICS73.020

D10

DB41

河南省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB41/T1005—2015

淺層地?zé)崮茔@探技術(shù)規(guī)范

2015-03-02發(fā)布2015-06-01實(shí)施

河南省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布

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目次

前言...............................................................................III

引言................................................................................IV

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義.........................................................................1

4地下水源井設(shè)計(jì).....................................................................2

4.1設(shè)計(jì)依據(jù)和要求.................................................................2

4.2井管選擇.......................................................................2

4.2.1井壁管選擇.................................................................3

4.2.2過(guò)濾管選擇.................................................................3

4.2.3沉淀管選擇.................................................................3

4.3地下水源井布置及數(shù)量設(shè)計(jì).......................................................4

4.3.1布置和設(shè)計(jì)依據(jù).............................................................4

4.3.2布置方式...................................................................4

4.3.3數(shù)量設(shè)計(jì)...................................................................4

4.4地下水源井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).............................................................4

4.4.1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)...............................................................4

4.4.2抽水井、回灌井的封閉.......................................................5

4.5過(guò)濾管選擇.....................................................................5

4.6抽水量與回水量設(shè)計(jì).............................................................6

5垂直地埋管鉆孔設(shè)計(jì).................................................................7

5.1一般規(guī)定.......................................................................7

5.1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容...................................................................7

5.1.2設(shè)計(jì)原則...................................................................7

5.2U形地埋管選擇..................................................................7

5.3地埋管布置及數(shù)量設(shè)計(jì)...........................................................7

5.3.1地埋管鉆孔布置原則.........................................................7

5.3.2地埋管鉆孔數(shù)量.............................................................8

5.4地埋管鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).............................................................8

5.5回填材料選擇...................................................................8

6地下水源井施工.....................................................................8

6.1一般規(guī)定.......................................................................8

6.2鉆探技術(shù)方法...................................................................8

6.3鉆井液選擇與護(hù)壁堵漏...........................................................9

6.4成井工藝與抽水、回灌試驗(yàn).......................................................9

6.4.1成井工藝...................................................................9

6.4.2抽水試驗(yàn)...................................................................9

I

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6.4.3回灌試驗(yàn)....................................................................9

7垂直地埋管鉆孔施工..................................................................9

7.1一般規(guī)定........................................................................9

7.2鉆孔施工要求...................................................................10

7.3鉆孔沖洗介質(zhì)要求...............................................................10

7.4U形管下入及固定方式............................................................10

7.4.1管材、管件運(yùn)輸和儲(chǔ)存要求...................................................10

7.4.2U形管下入前外觀檢查........................................................11

7.4.3垂直地埋管安裝.............................................................11

7.5回填材料投入方式...............................................................11

8工程驗(yàn)收規(guī)定.......................................................................11

8.1地下水源井驗(yàn)收.................................................................11

8.2垂直地埋管鉆孔驗(yàn)收.............................................................11

附錄A（資料性附錄）常用PVC-U塑料井管物理力學(xué)性能指標(biāo)和規(guī)格..........................13

附錄B（資料性附錄）常用地埋管管材外徑及壁厚.........................................14

附錄C（資料性附錄）地埋管回填材料的熱物性指標(biāo).......................................16

附錄D（資料性附錄）水源熱泵水質(zhì).....................................................17

II

DB41/T1005—2015

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。

本標(biāo)準(zhǔn)由河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局提出并歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院、河南省深部探礦工程技術(shù)研究

中心、河南省地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用有限公司、河南工程學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究

所。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：盧予北、張宗恒、席新海、陳瑩、吳燁、李貴明、王現(xiàn)國(guó)。

本標(biāo)準(zhǔn)參加起草人：董永志、王建華、牛建設(shè)、盧瑋、申云飛、李建斌、邢向渠、程宇、王保君、

趙尊亭。

III

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引言

淺層地?zé)崮苁琴x存在巖土體中的低溫地?zé)豳Y源，其深度一般在200m以淺，是一種可再生清潔能源，

具有分布范圍廣、資源儲(chǔ)量大、開(kāi)發(fā)利用方便、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)，是國(guó)家大力提倡開(kāi)發(fā)利用的清潔

能源之一。

目前，淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用發(fā)展迅速，水源熱泵系統(tǒng)和土壤源熱泵系統(tǒng)是近年來(lái)我國(guó)使用最多的兩

種淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用形式，淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用工程的關(guān)鍵之一是地下?lián)Q熱裝置設(shè)計(jì)與施工，鉆探工

程則是地下?lián)Q熱裝置設(shè)置不可或缺的工程手段。

鉆探工程是實(shí)現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)良好換熱的前提，對(duì)淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用系統(tǒng)性能起著關(guān)鍵作用。鉆

探的目的不同，其工藝和技術(shù)要求不同。淺層地?zé)崮芩淳偷芈窆茔@孔設(shè)計(jì)、施工與一般水文水井、

礦產(chǎn)資源鉆探有相同點(diǎn)，也有許多不同之處。為了保證淺層地?zé)崮芟到y(tǒng)高效、低耗運(yùn)行，有必要制定此

標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到提高淺層地?zé)崮茔@探技術(shù)和質(zhì)量的目的。

本標(biāo)準(zhǔn)是在近年來(lái)河南省淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用工程實(shí)踐基礎(chǔ)上、結(jié)合國(guó)內(nèi)有關(guān)鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定而

成，旨在為淺層地?zé)崮茔@探工程的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收提供依據(jù)。

IV

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淺層地?zé)崮茔@探技術(shù)規(guī)范

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了淺層地?zé)崮艿叵滤淳O(shè)計(jì)、垂直地埋管鉆孔設(shè)計(jì)、地下水源井施工、垂直地埋管鉆

孔施工、工程驗(yàn)收規(guī)定等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于各類(lèi)淺層地?zé)崮茔@探。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB50027—2001供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范

GB50296—1999供水管井技術(shù)規(guī)范

GB50366—2005地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范

DZ/T0225—2009淺層地?zé)崮芸辈樵u(píng)價(jià)規(guī)范

DB41/T597PVC-U成井技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

淺層地?zé)崮躶hallowgeothermalenergy

地表以下一定深度范圍內(nèi)（一般為恒溫帶至200m埋深），溫度低于25℃，在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下具

備開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的地球內(nèi)部的熱能資源，是地?zé)豳Y源的一部分。

注：改寫(xiě)DZ/T0225—2009，定義3.1。

3.2

地源熱泵系統(tǒng)ground-sourceheatpumpsystem

以巖土體、地下水或地表水為低溫?zé)嵩?，由水源熱泵機(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的

供熱空調(diào)系統(tǒng)。

注：改寫(xiě)GB/T50366—2005，定義2.0.1。

3.3

地下水源井groundwatersourcewell

水源熱泵系統(tǒng)用于從地下含水層中取水或向含水層灌注回水的井，是抽水井和回灌井的統(tǒng)稱。

注：改寫(xiě)GB/T50366—2005，定義2.0.21。

3.4

抽水井productionwell

用于從地下含水層中取水的井。

[GB/T50366—2005，定義2.0.19]

1

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3.5

回灌井reinjectionwell

用于向含水層灌注回水的井。

[GB/T50366—2005，定義2.0.20]

3.6

沉淀管sedimentarytube

沉淀管是指抽水井或回灌井中過(guò)濾管最下部的井管，用于沉淀井內(nèi)砂粒、沉淀物等固體。

3.7

回灌試驗(yàn)reinjectiontest

向井中連續(xù)注水，并記錄水位、水量的變化來(lái)測(cè)定含水層滲透性和水文地質(zhì)參數(shù)的試驗(yàn)。

[DZ/T0225—2009，定義3.10]

3.8

垂直地埋管鉆孔boreholeofverticalburiedpipe

用于下入和安放地下土壤換熱器的鉆孔。

3.9

U形管Upipe

將兩根一定長(zhǎng)度的PE或PB管在地面平行連接下入鉆孔中，形成U形回路，用于熱交換。

3.10

回填材料backfillmaterial

U形管下入地下鉆孔后需要回填的固定物料，一般選擇鉆孔排出的巖屑、砂?；驘嵛镄暂^好的混合

材料。

3.11

泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)suctionpumpreversecirculationdrilling

利用泵的抽吸力，使鉆桿內(nèi)產(chǎn)生抽吸作用的反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)。

[GB9151—1988，定義10.1.4.2]

3.12

氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)airliftreversecirculationdrilling

壓縮空氣在一定深度的鉆桿內(nèi)與沖洗液混合，利用鉆桿內(nèi)外液體密度差進(jìn)行反循環(huán)的鉆進(jìn)技術(shù)。

[GB9151—1988，定義10.1.4.1]

4地下水源井設(shè)計(jì)

4.1設(shè)計(jì)依據(jù)和要求

地下水源井設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)依據(jù)以下主要內(nèi)容：

——水源熱泵機(jī)組制冷、制熱功率；

——工作區(qū)水文地質(zhì)勘察成果；

——單井出水量、回灌量、井?dāng)?shù)要求；

——可供建設(shè)水源井的場(chǎng)地面積；

——抽水井與回灌井之間井間距；

——回灌井結(jié)構(gòu)可與抽水井相同，可互換使用；

——用戶的其他要求。

4.2井管選擇

2

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4.2.1井壁管選擇

淺層地?zé)崮艹Ｓ镁诠茴?lèi)型選擇見(jiàn)表1。地質(zhì)和水文地質(zhì)條件允許情況下宜選擇PVC-U塑料管，常見(jiàn)

PVC-U塑料井管力學(xué)性能和規(guī)格參見(jiàn)附錄A。

表1井壁管類(lèi)型

井管類(lèi)型井管特性

抗壓強(qiáng)度較高、抗拉強(qiáng)度較低，與普通鋼管相比腐蝕結(jié)垢速度較慢，管材質(zhì)量大，

鑄鐵井管

價(jià)格適中，使用壽命較長(zhǎng)。

材料綜合力學(xué)性能指標(biāo)較好、強(qiáng)度高，腐蝕與結(jié)垢速度較快，管材質(zhì)量較鑄鐵管低，

普通鋼管

價(jià)格適中。

PVC-U井管抗腐蝕和結(jié)垢性能好，質(zhì)量輕，價(jià)格適中，成井方便，使用壽命長(zhǎng)（≥50年）。

水泥井管耐腐蝕，管材質(zhì)量大，價(jià)格低，強(qiáng)度低。

4.2.2過(guò)濾管選擇

淺層地?zé)崮艹Ｓ眠^(guò)濾管類(lèi)型選擇見(jiàn)表2。地質(zhì)和水文地質(zhì)條件允許情況下宜選擇銑縫式PVC-U過(guò)濾

管。

表2過(guò)濾管類(lèi)型

過(guò)濾管類(lèi)型材料過(guò)濾管特性適用條件

鋼制

適用較大孔深，可根據(jù)水質(zhì)選擇纏絲的材料和與管外填礫配合，適用于第四系

纏絲過(guò)濾管

鑄鐵斷面形狀，具有較好的擋砂透水性能；加工成和基巖含水層，若按水質(zhì)選擇骨

（圓形或梯形絲）

本較高，孔隙率低。架管和纏絲材料。

PVC-U

鋼制適用于中深孔或淺孔，濾縫為橋式結(jié)構(gòu)，不易與管外填礫配合，適用于第四系

橋式過(guò)濾管

不銹鋼堵塞，透水性好，加工方便，孔隙率較高。和基巖含水層。

只適用于粗顆粒含水層和基巖

鋼制孔隙率大、透水性能好，加工方便。

裂隙含水層。

條縫過(guò)濾管

直接在管體垂向或橫向銑縫（0.7mm～5mm），

PVC-U與管外填礫配合，適用于第四系

有良好的防腐蝕性能，成本較低。

地層，尤其適用于水質(zhì)腐蝕性較

用竹簾、棕皮或尼龍網(wǎng)包裹在帶孔的混凝土管

包網(wǎng)過(guò)濾管混凝土大的水井。

外，起到擋砂作用，有良好的防腐蝕性能。

鋼襯濾料和過(guò)濾管粘為一體，具有良好的擋砂、透根據(jù)水質(zhì)選擇骨架管可適用于

貼礫過(guò)濾器水性能，應(yīng)根據(jù)含水層顆粒大小，選擇相應(yīng)的各種水質(zhì)的水井，尤其適用于填

塑襯

濾料規(guī)格的過(guò)濾管。礫困難的粉細(xì)砂含水層水井。

4.2.3沉淀管選擇

沉淀管宜選擇與井壁管同材質(zhì)的管材作為沉淀管。

3

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4.3地下水源井布置及數(shù)量設(shè)計(jì)

4.3.1布置和設(shè)計(jì)依據(jù)

抽水井、回灌井的布置和數(shù)量設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)以下內(nèi)容進(jìn)行：

——地下水流場(chǎng)；

——滲透率及其他水文地質(zhì)參數(shù)；

——溫度變化情況；

——建筑物的冷熱負(fù)荷量和計(jì)算確定。

4.3.2布置方式

4.3.2.1直線形布井

直線形布井方式：

——天然地下水力坡度方向垂直于抽水井、回灌井連線，回灌井置于抽水井一側(cè)。

——天然地下水力坡度方向垂直于抽水井、回灌井連線，回灌井分別置于抽水井兩側(cè)。

——天然地下水力坡度方向平行于抽水井、回灌井連線，回灌井置于抽水井一側(cè)，水力坡度方向

由抽水井指向回灌井。

4.3.2.2折線形布井

折線形布井方式：

——天然地下水力坡度方向由抽水井指向回灌井，回灌井位于抽水井一側(cè)。

——天然地下水力坡度方向由抽水井指向其中一口回灌井，回灌井位于抽水井兩側(cè)。

4.3.2.3面狀布井

以垂向補(bǔ)給為主、徑流條件較差地區(qū)，可面狀布井。

4.3.3數(shù)量設(shè)計(jì)

4.3.3.1抽水井?dāng)?shù)量設(shè)計(jì)

抽水井?dāng)?shù)量應(yīng)根據(jù)水量、水溫、當(dāng)?shù)貧夂驐l件、地源熱泵機(jī)組需要的換熱量確定。

4.3.3.2回灌井?dāng)?shù)量設(shè)計(jì)

回灌井?dāng)?shù)量應(yīng)根據(jù)回灌試驗(yàn)確定。

4.4地下水源井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.4.1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.4.1.1總體原則

井身結(jié)構(gòu)根據(jù)地層情況，地下水埋深及鉆井工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。

松散地層井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

——按技術(shù)或合同要求確定開(kāi)采段和安置泵室段井徑；

——按地層、鉆井方法確定井段的變徑和相應(yīng)長(zhǎng)度；

——按地層復(fù)雜程度和終孔口徑確定井的開(kāi)孔口徑。

基巖地層井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

4

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——當(dāng)上部有覆蓋層或不穩(wěn)定巖層時(shí)，應(yīng)設(shè)置井壁管，下部開(kāi)采段巖層破碎時(shí)，應(yīng)設(shè)置過(guò)濾管；

——當(dāng)同時(shí)在覆蓋層取水時(shí)，覆蓋層段的管井設(shè)計(jì)應(yīng)按松散層管井的要求進(jìn)行；

——泵室段部位，應(yīng)設(shè)置井管；

——根據(jù)巖層情況、成井工藝和鉆進(jìn)方法等確定井段長(zhǎng)度及其變徑位置。

4.4.1.2井徑設(shè)計(jì)

井徑設(shè)計(jì)可遵循以下原則：

——開(kāi)采段或回灌段井徑，應(yīng)根據(jù)地下水源井設(shè)計(jì)出水或回灌量、允許井壁進(jìn)水流速、過(guò)濾管類(lèi)

型及鉆進(jìn)工藝等因素綜合確定；

——松散地層非填礫過(guò)濾器管井的開(kāi)采段井徑，宜比設(shè)計(jì)過(guò)濾器外徑大50mm；

——基巖地層不下過(guò)濾管的地下水源井開(kāi)采段井徑，應(yīng)根據(jù)含水層的富水性和設(shè)計(jì)出水量確定，

井徑宜大于200mm；

——泵室段井管內(nèi)徑，應(yīng)根據(jù)抽水設(shè)備型號(hào)及測(cè)量動(dòng)水位儀器的需要確定，宜比選用的抽水設(shè)備

標(biāo)定的最小井管內(nèi)徑大50mm。

4.4.1.3井深設(shè)計(jì)

抽水井、回灌井的井深設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮以下因素：

——水文地質(zhì)條件；

——水質(zhì)要求；

——出水能力或回灌能力。

4.4.1.4過(guò)濾管長(zhǎng)度

過(guò)濾管長(zhǎng)度設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)GB50296中有關(guān)規(guī)定確定。

4.4.1.5沉淀管長(zhǎng)度

沉淀管長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)含水層巖性和井深確定，宜大于5m。

4.4.2抽水井、回灌井的封閉

4.4.2.1松散地層地下水源井封閉位置的設(shè)計(jì)，宜符合下列規(guī)定：

——井口外圍，應(yīng)封閉；

——水質(zhì)不良含水層或非開(kāi)采含水層井管外圍，應(yīng)封閉。

4.4.2.2基巖地層地下水源井封閉位置的設(shè)計(jì)，宜符合下列規(guī)定：

——覆蓋層不取水時(shí)，井管外圍應(yīng)封閉；

——覆蓋層取水時(shí)，根據(jù)地層情況對(duì)接近地面位置進(jìn)行封閉；

——覆蓋層井管底部與穩(wěn)定巖層間應(yīng)封閉；

——非開(kāi)采含水層井管變徑間的重疊部位，應(yīng)封閉；

——水質(zhì)不良含水層（或上部已污染含水層）與開(kāi)采含水層間，應(yīng)封閉。

4.5過(guò)濾管選擇

過(guò)濾管材料的選擇，宜綜合考慮以下因素：

——地下水水質(zhì)；

——受力條件；

——經(jīng)濟(jì)合理等。

5

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過(guò)濾管宜根據(jù)含水層的性質(zhì)按表3進(jìn)行設(shè)計(jì)。

表3不同含水層適用過(guò)濾管類(lèi)型

含水層的特征適用過(guò)濾管的類(lèi)型

堅(jiān)硬或半堅(jiān)硬的穩(wěn)定巖層不需安裝井壁管或過(guò)濾管

坍塌掉塊的不穩(wěn)定巖層圓形或條孔狀骨架式過(guò)濾管、纏絲過(guò)濾管

卵石、礫石巖層纏絲、鋼筋骨架過(guò)濾管、橋式過(guò)濾管

粗砂巖層橋式過(guò)濾管、纏絲過(guò)濾管、銑縫式PVC-U過(guò)濾管

中砂巖層橋式過(guò)濾管、纏絲過(guò)濾管、銑縫式PVC-U過(guò)濾管

細(xì)砂巖層橋式過(guò)濾管、纏絲過(guò)濾管、銑縫式PVC-U過(guò)濾管

粉砂或粉砂含泥巖層貼礫過(guò)濾管

4.6抽水量與回水量設(shè)計(jì)

根據(jù)單孔穩(wěn)定流完整井抽水試驗(yàn)資料，按公式（1）或公式（2）計(jì)算含水層滲透系數(shù)K：

0.733QR

K=lg（潛水）………………（1）

(2H?SS)r

QR

K=ln（承壓水）………………（2）

2πHSr

式中：

K——滲透系數(shù)，單位為米每天（m/d）；

Q——穩(wěn)定的出水量或注水量，單位為立方米每天（m3/d）；

H——潛水或承壓水含水層厚度，單位為米（m）；

S——水位降深或升幅，單位為米（m）；

R——影響半徑，單位為米（m）；

r——過(guò)濾管半徑，單位為米（m）；

根據(jù)注水孔試驗(yàn)資料，按公式（3）近似計(jì)算滲透系數(shù)K：

0.366QL2

K=lg(Lr>4)………………（3）

LS?r

式中：

L——過(guò)濾器長(zhǎng)度，單位為米（m）。

按公式（4）或公式（5）計(jì)算單位抽水量或單位回水量：

q1q2

Q

q=1……………（4）

1S

Q

q=2……………（5）

2S

式中：

3

Q1——穩(wěn)定的出水量，單位為立方米每天（m/d）；

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DB41/T1005—2015

3

Q2——穩(wěn)定的回水量，單位為立方米每天（m/d）。

5垂直地埋管鉆孔設(shè)計(jì)

5.1一般規(guī)定

5.1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容

設(shè)計(jì)垂直地埋管鉆孔時(shí)，應(yīng)明確下列主要內(nèi)容：

——垂直地埋管鉆孔數(shù)量、結(jié)構(gòu)、深度、間距及分布；

——鉆進(jìn)工藝方法及措施；

——鉆孔中換熱器（U形管）配置及管材選用；

——回填材料、規(guī)格及其它要求。

5.1.2設(shè)計(jì)原則

鉆孔設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下原則：

——鉆孔結(jié)構(gòu)應(yīng)以能順利下入換熱器及滿足充分換熱要求為準(zhǔn)；

——設(shè)計(jì)前應(yīng)對(duì)換熱器強(qiáng)度進(jìn)行校核，垂直地埋管鉆孔深度以20m～160m為宜；

——應(yīng)盡量回避復(fù)雜地層條件下施工垂直地埋管鉆孔，無(wú)法回避時(shí)可以考慮通過(guò)調(diào)整單孔深度、

減少穿越復(fù)雜層段的工作量；

——在地下水較豐富、冷熱平衡能力強(qiáng)的區(qū)域，可以適當(dāng)加密鉆孔，減少占地面積；

——應(yīng)采取必要環(huán)保措施，不得破壞或污染地表環(huán)境、地下水等。

5.2U形地埋管選擇

5.2.1地埋管材質(zhì)可選擇PE或PB塑料管，其它要求按GB50366—2005中4.2的規(guī)定，常用PE或PB

地埋管規(guī)格參見(jiàn)附錄B。

5.2.2當(dāng)?shù)叵聼峤粨Q器和建筑物內(nèi)管路沒(méi)有熱交換器隔開(kāi)時(shí)，應(yīng)考慮建筑高度造成的系統(tǒng)靜壓及地下

水的抵消作用，并應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算以驗(yàn)證系統(tǒng)靜壓在管路最大額定承壓范圍內(nèi)。

5.2.3地埋管換熱器內(nèi)傳熱介質(zhì)的流態(tài)應(yīng)為紊流，單U形管流速不宜小于0.6m/s，雙U形管流速不宜

小于0.4m/s?？砂垂剑?）計(jì)算出合理的管徑：

ρVd

Re=j≥2300………（6）

μ

式中：

Re——管內(nèi)流體的雷諾數(shù)；

ρ——管內(nèi)流體的密度，單位為千克每立方米（kg/m3）；

V——管內(nèi)流體流速，單位為米每秒（m/s）；

dj——管的內(nèi)徑，單位為米（m）；

μ——管內(nèi)流體的動(dòng)力黏度，單位為帕秒(Pa·s)。

5.3地埋管布置及數(shù)量設(shè)計(jì)

5.3.1地埋管鉆孔布置原則

地埋管鉆孔布置宜符合以下規(guī)定：

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——工程較小時(shí)地埋管鉆孔間距：鉆孔單排布置，地源熱泵間歇運(yùn)行，鉆孔間距一般取3.0m；

——工程較大時(shí)地埋管鉆孔間距：鉆孔多排布置，地源熱泵間歇運(yùn)行，鉆孔間距一般取4.5m；

——常規(guī)情況地埋管鉆孔間距：即工程較大且若連續(xù)運(yùn)行或停機(jī)時(shí)間較少時(shí)，鉆孔間距一般取

5.0m～6.0m；

——考慮到鉆孔群的鉆孔垂直度無(wú)法絕對(duì)控制在規(guī)定范圍內(nèi)，建議連續(xù)運(yùn)行的鉆孔群間距一般為

6.0m以上，若采用串聯(lián)連接方式，可采用三角形布置以節(jié)約占地面積。

5.3.2地埋管鉆孔數(shù)量

地埋管鉆孔數(shù)量應(yīng)根據(jù)計(jì)算出的換熱器總長(zhǎng)度確定，應(yīng)按地源熱泵系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)要求。

5.4地埋管鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.4.1地埋管鉆孔結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、單一，應(yīng)滿足順利下管及充分換熱。

5.4.2設(shè)計(jì)地埋管鉆孔直徑時(shí)，應(yīng)滿足U形管正常下入，盡量減小鉆孔口徑，孔徑以略大于U形管與

灌漿管的組件尺寸為宜，不宜小于110mm。

5.4.3垂直地埋管鉆孔深度設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮以下因素：

——地質(zhì)和地層條件；

——水文地質(zhì)條件；

——巖土熱物性參數(shù)；

——工程及場(chǎng)地面積的大小。

5.5回填材料選擇

5.5.1回填材料要能夠保護(hù)換熱器不受地下水及其他污染物的影響，防止地面水通過(guò)鉆孔向地下滲透，

以保護(hù)地下水不受地表污染物的污染，防止地下各個(gè)含水層之間水的相互流動(dòng)而引起交叉污染。

5.5.2在非飽和地層條件下，回填材料的熱導(dǎo)率不應(yīng)低于鉆孔周?chē)寥赖臒釋?dǎo)率。

5.5.3在采用現(xiàn)場(chǎng)泥漿+鉆屑混合材料作為地埋管的回填材料時(shí)，宜選擇均勻的中粗砂（巖屑）和0.8%

左右的膨潤(rùn)土混合材料。幾種常用地埋管回填材料的熱物性指標(biāo)參見(jiàn)附錄C。

6地下水源井施工

6.1一般規(guī)定

6.1.1施工前，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，了解施工條件、地下水開(kāi)采情況等。

6.1.2應(yīng)按地下水源井工程設(shè)計(jì)組織實(shí)施。

6.2鉆探技術(shù)方法

應(yīng)根據(jù)地層巖性、水文地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求等選擇合理的鉆探設(shè)備和工藝，參見(jiàn)表4。

表4常見(jiàn)地層鉆探技術(shù)方法

鉆探方法適宜地層特點(diǎn)深度

正循環(huán)泥漿鉆進(jìn)松散地層、卵礫石地層、基巖地層效率較低、污染和堵塞地層不限

空氣潛孔錘鉆進(jìn)穩(wěn)定土層、基巖地層效率高、不污染地層＜300m

泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)松散地層、卵礫石地層效率高、不污染地層0～110m

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表4（續(xù)）

鉆探方法適宜地層特點(diǎn)深度

氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)松散地層、卵礫石地層、易漏失地層效率較高＞30m

沖擊鉆進(jìn)卵石、漂石等地層成本低、不污染地層≤100m

6.3鉆井液選擇與護(hù)壁堵漏

6.3.1鉆井液的選擇主要依據(jù)地層特征，宜遵守以下原則：

——滿足正常的鉆進(jìn)和護(hù)壁；

——條件允許情況下宜選擇清水或空氣鉆進(jìn)，減少鉆井液對(duì)地層的污染；

——鉆井液材料應(yīng)具有經(jīng)濟(jì)性和低毒、低腐蝕性，有利于儲(chǔ)層和環(huán)境保護(hù)。

6.3.2護(hù)壁堵漏方法應(yīng)根據(jù)地層特征、鉆進(jìn)方法及施工用水情況等確定，常用的護(hù)壁堵漏方法主要包

括：

——鉆井液護(hù)壁與堵漏；

——水泥護(hù)壁與堵漏；

——化學(xué)漿液護(hù)壁與堵漏；

——套管護(hù)壁與堵漏；

——惰性材料充填堵漏；

——其它方法（如石膏護(hù)孔、瀝青護(hù)孔及堵漏等）。

6.4成井工藝與抽水、回灌試驗(yàn)

6.4.1成井工藝

地下水源井成井施工時(shí)，應(yīng)按以下要求：

——井管安裝前應(yīng)進(jìn)行井深校正、配管、通孔、沖孔換漿，選擇PVC-U井管作為成井材料時(shí)可參

照DB41/T597規(guī)定的施工要求；

——填礫應(yīng)從井管四周均勻填入，不應(yīng)只從單一方位填入，濾料填至預(yù)定位置后，在進(jìn)行止水或

管外封閉前，應(yīng)再次測(cè)定填礫面位置，若有下沉，應(yīng)補(bǔ)填至預(yù)定位置；

——止水材料宜選用粘土、水泥、橡膠等；

——采用泥漿鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)洗井。

6.4.2抽水試驗(yàn)

抽水試驗(yàn)按GB50027—2001中第6章要求執(zhí)行。根據(jù)抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定合理的抽水量和井間距。

6.4.3回灌試驗(yàn)

回灌試驗(yàn)按DZ/T0225—2009中5.5.4要求執(zhí)行。

7垂直地埋管鉆孔施工

7.1一般規(guī)定

7.1.1在進(jìn)行地埋管鉆孔施工前應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和環(huán)境進(jìn)行實(shí)地踏勘，合理配備施工設(shè)備和人員，具體

包括：

——勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，地下管線及構(gòu)筑物等情況，鉆機(jī)、管材等設(shè)備器材的進(jìn)場(chǎng)條件和堆放位

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置等；

——勘測(cè)施工中的噪聲、污水、廢漿、廢土對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，并制定相應(yīng)的措施；

——對(duì)照施工圖紙對(duì)鉆孔場(chǎng)地的位置、大小、障礙物等進(jìn)行核實(shí)。

7.1.2鉆孔施工前應(yīng)具備地埋管區(qū)域工程勘察資料、設(shè)計(jì)文件和施工圖紙，并完成施工組織工作。

7.1.3地埋管鉆孔施工不能對(duì)周?chē)h(huán)境及地下水、土壤等造成破壞或污染。

7.2鉆孔施工要求

7.2.1應(yīng)根據(jù)場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)條件、巖層的機(jī)械物理性質(zhì)等選擇合適的鉆進(jìn)工藝及參數(shù)，可參照以下建議：

——粘土、砂土等松散覆蓋地層，宜采用泵吸反循環(huán)（孔深≤110m）、普通正循環(huán)清水或無(wú)固相

鉆井液回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；

——基巖地層宜采用空氣潛孔錘鉆進(jìn)。

7.2.2開(kāi)鉆前需確認(rèn)鉆機(jī)安裝水平、周正、穩(wěn)固，動(dòng)力線、照明線和照明燈具的安裝與設(shè)置應(yīng)符合相

關(guān)安全規(guī)定。

7.2.3鉆進(jìn)過(guò)程中，時(shí)刻注意地質(zhì)條件和地層變化，做好相關(guān)記錄。

7.2.4鉆孔孔壁不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)設(shè)護(hù)壁套管或者調(diào)整沖洗液性能指標(biāo)。

7.2.5鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深后，應(yīng)對(duì)鉆孔進(jìn)行換漿、通孔。

7.3鉆孔沖洗介質(zhì)要求

7.3.1鉆孔沖洗介質(zhì)應(yīng)使用對(duì)地下水無(wú)污染的材料。

7.3.2應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、鉆進(jìn)方法、設(shè)備條件合理選擇鉆井液類(lèi)型，確定合適的鉆井液性能。

7.3.3在缺水地區(qū)施工時(shí)，宜采用節(jié)水鉆井液（空氣、泡沫、水霧、泡沫泥漿、霧化泥漿等）。

7.3.4鉆進(jìn)致密、穩(wěn)定地層，宜選用清水、空氣、無(wú)固相鉆井液、氣-液混合鉆井液等。

7.3.5常見(jiàn)地層所用鉆井液性能要求見(jiàn)表5。

表5各類(lèi)地層所用鉆井液性能

密度粘度API失水量含砂量

地層性質(zhì)

g/cm3smL/30min﹪

黏性土、基巖地層1.02～1.0818～20＜15

砂土、砂層1.02～1.1018～28＜20

卵礫石層1.10～1.222～40＜20

坍塌、掉塊地層＞1.1022～40＜10＜4

吸水膨脹地層1.02～1.1018～28＜8

漏失地層1.02～1.1020～28＜12

涌水地層＞1.1022～28＜12

7.4U形管下入及固定方式

7.4.1管材、管件運(yùn)輸和儲(chǔ)存要求

管材、管件運(yùn)輸和儲(chǔ)存應(yīng)符合以下規(guī)定：

——管材在運(yùn)輸過(guò)程中不得劇烈撞擊、滾、拖、拋、摔；

——管材、管件運(yùn)輸、儲(chǔ)存不應(yīng)損壞外包裝，不宜暴曬、淋雨，遠(yuǎn)離火源，不宜與油、酸、堿及

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DB41/T1005—2015

易燃等危險(xiǎn)品存放在一個(gè)庫(kù)房?jī)?nèi)；

——管材在運(yùn)輸時(shí)應(yīng)避免尖硬物件劃傷刻痕，沾染污物，管材不能用鋼絲繩成捆吊裝，不得重壓；

——管材、管件應(yīng)存放在通風(fēng)良好、溫度不超過(guò)40℃的庫(kù)房?jī)?nèi)，工地臨時(shí)堆放場(chǎng)應(yīng)有防雨、防曬

遮蓋措施。

7.4.2U形管下入前外觀檢查

U形管下入前應(yīng)進(jìn)行檢查，外觀質(zhì)量應(yīng)符合以下要求：

——完整，無(wú)變形；

——無(wú)缺陷；

——合?？p交口應(yīng)平整；

——無(wú)開(kāi)裂等。

7.4.3垂直地埋管安裝

垂直地埋管安裝應(yīng)符合以下規(guī)定：

——下管前應(yīng)對(duì)U形管進(jìn)行試壓，確認(rèn)不滲、不漏、無(wú)破裂；

——下入U(xiǎn)形管應(yīng)在鉆孔完鉆后及時(shí)進(jìn)行，下管時(shí)U形管內(nèi)宜充滿水，帶壓下管；

——下管速度應(yīng)均勻，防止下管過(guò)程中損壞換熱管，如果遇到有障礙和不順暢現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)查明

原因，待做好處理后才能繼續(xù)下管；

——換熱支管之間應(yīng)保持一定距離；

——U形管應(yīng)均勻平穩(wěn)下入，下入過(guò)程中確保與地面垂直的地上管段一般不小于1m；

——當(dāng)鉆孔深度及孔內(nèi)地下水（或泥漿）水位較淺時(shí)，宜采用人工下管，當(dāng)下管困難時(shí)，可采用

機(jī)械下管。

7.5回填材料投入方式

7.5.1應(yīng)根據(jù)鉆孔情況、回填材料的不同，選擇不同的投入方式，包括人工回填或機(jī)械灌漿回填。

7.5.2垂直地埋管換熱器安裝完畢后，應(yīng)立即向孔內(nèi)回填材料，直至密實(shí)無(wú)空腔。

7.5.3采用機(jī)械灌漿時(shí)，應(yīng)確保灌漿的連續(xù)性，自下而上灌漿封孔，確保鉆孔灌漿密實(shí)無(wú)空腔。

8工程驗(yàn)收規(guī)定

8.1地下水源井驗(yàn)收

地下水源井驗(yàn)收應(yīng)包括以下內(nèi)容：

——地下水源井應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行驗(yàn)收，應(yīng)符合GB50296及其他相關(guān)規(guī)定，或雙方另行約定。

——地下水源井持續(xù)出水量和回灌量應(yīng)穩(wěn)定。抽水試驗(yàn)應(yīng)穩(wěn)定延續(xù)12h，出水量不應(yīng)小于設(shè)計(jì)出

水量；回灌試驗(yàn)應(yīng)穩(wěn)定持續(xù)36h以上，回灌量應(yīng)大于等于設(shè)計(jì)回灌量。

——抽水試驗(yàn)結(jié)束前應(yīng)采集水樣，進(jìn)行水質(zhì)測(cè)定和含砂量測(cè)定，經(jīng)處理后的水質(zhì)應(yīng)滿足系統(tǒng)設(shè)備

的使用要求。

——施工單位應(yīng)提交地下水源井竣工報(bào)告，報(bào)告應(yīng)包括管井綜合柱狀圖，洗井、抽水和回灌試驗(yàn)，

水質(zhì)檢驗(yàn)（水質(zhì)參見(jiàn)附錄D）及驗(yàn)收資料。

8.2垂直地埋管鉆孔驗(yàn)收

垂直地埋管鉆孔驗(yàn)收應(yīng)包括以下內(nèi)容：

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——鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度、能夠保證U形管順利下入；

——鉆孔、水平埋管的位置和深度、地埋管的直徑、壁厚及長(zhǎng)度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；

——使用的管材、管件等材料應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；

——水壓試驗(yàn)應(yīng)符合GB50366—2005中4.5的規(guī)定；

——施工單位應(yīng)提交竣工報(bào)告，報(bào)告應(yīng)包括地埋管鉆孔綜合柱狀圖、鉆孔位置平面圖、U形管下

入情況、回填材料、水壓試驗(yàn)等資料。

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AA

附錄A

（資料性附錄）

常用PVC-U塑料井管物理力學(xué)性能指標(biāo)和規(guī)格

常見(jiàn)PVC-U塑料井管物理力學(xué)性能指標(biāo)及規(guī)格見(jiàn)表A.1、表A.2。

表A.1常用PVC-U井管物理力學(xué)性能指標(biāo)

平均外徑壁厚密度落錘沖擊試驗(yàn)液壓試驗(yàn)連接密封試驗(yàn)環(huán)剛度拉伸彈性模量

mmmmkg/m3TIR%MPaMPaKN/mMPa

1609.614054423.36292700

2501214053423.3628.22750

3151514024423.3627.82865

表A.2國(guó)產(chǎn)水井用PVC-U井管規(guī)格

單位為毫米

平均外徑de平均壁厚dn長(zhǎng)度L螺紋孔隙率f

公稱外徑dn

及偏差及偏差井壁管過(guò)濾管L1DHR1R2%

+0.4+0.8

11011005.306.02.01.51.5

+0.5+1.1

16016008.5010.03.02.52.5

+0.6+1.2

20020009.6010.03.52.52.5

+0.8+1.4

250250011.9016.04.05.05.0

3000或

+1.0+1.7+0.8

31531501503200120016.04.55.05.010～12.5

6000

+1.2+2.2

400400019.1016.05.05.05.0

+1.5+2.2

500500019.1020.06.07.07.0

+1.7+2.4

560560021.4020.06.07.07.0

+1.9+2.7

630630024.1020.06.07.07.0

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BB

附錄B

（資料性附錄）

常用地埋管管材外徑及壁厚

常用地埋管管材外徑及壁厚見(jiàn)表B.1、表B.2。

表B.1聚乙烯（PE）管外徑及公稱壁厚

單位為毫米

平均外徑公稱壁厚/材料等級(jí)

公稱外徑

公稱壓力

dn最小最大

1.0MPa1.25MPa1.6MPa

2020.020.3------

2525.025.3--2.3+0.5/PE80--

3232.032.3--3.0+0.5/PE803.0+0.5/PE100

4040.0