ICS 73.020 D 10 DB41 河南省地方标准 DB41/T 10052015 浅层地热 能钻探技 术规范 2015-03-02 发布 2015-06-01 实施 河南省质量技术监督局 发布 DB41/T 10052015 I 目 次 前言.III引言.IV1 范围.12 规范 性引 用文 件.13 术语 和定 义.14 地下 水源 井设 计.24.1 设计依 据和 要求.24.2 井管选 择.24.2.1 井壁 管选 择.34.2.2 过滤 管选 择.34.2.3 沉淀 管选 择.34.3 地 下水 源井 布置 及数 量设计.44.3.1 布置 和设 计依 据.44.3.2 布置 方式.44.3.3 数量 设计.44.4 地下水 源井 结构 设计.44.4.1 井身 结构 设计.44.4.2 抽水 井、回灌 井的 封闭.54.5 过滤管 选择.54.6 抽水量 与回 水量 设计.65 垂直 地埋 管钻 孔设 计.75.1 一般规 定.75.1.1 设计 内容.75.1.2 设计 原则.75.2 U 形地 埋管 选择.75.3 地埋管 布置 及数 量设 计.75.3.1 地埋 管钻 孔布 置原 则.75.3.2 地埋 管钻 孔数 量.85.4 地埋管 钻孔 结构 设计.85.5 回填材 料选 择.86 地下 水源 井施 工.86.1 一般规 定.86.2 钻探技 术方 法.86.3 钻井液 选择 与护 壁堵 漏.96.4 成 井工 艺与 抽水、回 灌试验.96.4.1 成井 工艺.96.4.2 抽水 试验.9DB41/T 10052015 II 6.4.3 回灌 试验.97 垂直 地埋 管钻 孔施 工.97.1 一般规 定.97.2 钻孔施 工要 求.107.3 钻孔冲 洗介 质要 求.107.4 U 形管 下入 及固 定方 式.107.4.1 管材、管 件运 输和 储存要 求.107.4.2 U形管下 入前 外观 检查.117.4.3 垂直 地埋 管安 装.117.5 回填材 料投 入方 式.118 工程 验收 规定.118.1 地下水 源井 验收.118.2 垂直地 埋管 钻孔 验收.11附录A（资 料性 附录）常用PVC-U塑料井 管物 理力 学性能指 标和 规格.13附录B（资 料性 附录）常 用地埋 管管 材外 径及 壁厚.14附录C（资 料性 附录）地埋管回 填材 料的 热物 性指 标.16附录D（资 料性 附录）水 源热泵 水质.17 DB41/T 10052015 III 前 言 本标准 按照GB/T 1.12009 给出 的规 则起 草。本标准 由河 南省 地质 矿产 勘查开 发局 提出 并 归口。本标准 起草 单位：河 南省 地质矿 产勘 查开 发局 第二 地质环 境调 查院、河 南省 深部探 矿工 程技 术研 究中心、河南省 地热 能开 发利用有 限公 司、河南工 程学院资 源与 环境 学院、中国地质 科学 院勘 探技 术研 究所。本标准 主要 起草 人：卢予 北、张宗恒、席新海、陈莹、吴烨、李贵 明、王现 国。本标准 参加 起草 人：董永 志、王 建华、牛建设、卢玮、申云飞、李建斌、邢 向渠、程宇、王保君、赵尊亭。DB41/T 10052015 IV 引 言 浅层地 热能 是赋 存在 岩土 体中的 低温 地热 资源，其 深度一 般在200m 以浅，是 一种可 再生 清洁 能源，具有分 布范 围广、资 源储 量大、开发 利用 方便、对 环境无 污染 等特 点，是国 家大力 提倡 开发 利用 的 清 洁能源之 一。目前，浅层 地热 能开 发利 用发展 迅速，水 源热 泵系 统和土 壤源 热泵 系统 是近 年来我 国使 用最 多的 两种浅层 地热 能开 发利 用形 式，浅 层地 热能 开发 利用 工程的 关键 之一 是地 下换 热装置 设计 与施 工，钻探工程则是地下 换热 装置 设置 不可或 缺的 工程 手段。钻探工 程是 实现 地源 热泵 系统良 好换 热的 前提，对 浅层地 热能 开发 利用 系统 性能起 着关 键作 用。钻探的目 的不 同，其工 艺和 技术要 求不 同。浅层 地热 能水源 井和 地埋 管钻 孔设 计、施工与 一般 水文 水井、矿产资 源钻 探有 相同 点，也有许 多不 同之 处。为了 保证浅 层地 热能 系统 高效、低耗 运行，有必要 制定此标准，以达 到提 高浅 层地 热能钻 探技 术和 质量 的 目的。本标准 是在 近年 来河 南省 浅层地 热能 开发 利用 工程 实践基 础上、结 合国 内有 关 钻探技 术标 准制 定而成，旨 在为 浅层 地热 能钻 探工程 的设 计、施工、验 收提供 依据。DB41/T 10052015 1 浅 层地热 能钻探技 术规范 1 范围 本标准 规定 了浅 层地 热能 地下水 源井 设计、垂直 地埋管钻 孔设 计、地下水 源井施工、垂直 地埋 管钻孔施工、工 程验 收 规定等。本标准 适用 于各 类浅 层地 热能钻 探。2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不可 少的。凡 是注 日 期的引 用文 件，仅注日期 的版本适 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 单）适用 于本 文件。GB 500272001 供 水水 文地质 勘察 规范 GB 502961999 供 水管 井技术 规范 GB 503662005 地 源热 泵系统 工程 技术 规范 DZ/T 02252009 浅层 地热能勘 查评 价规 范 DB41/T 597 PVC-U 成井 技 术规范 3 术语和 定义 下列术语 和 定义 适用 于本 文件。3.1 浅层地 热能 shallow geothermal energy 地表以 下一 定深 度范 围内（一般 为恒 温带 至200m埋 深），温度 低于25，在当前技术 经济 条件 下具备开发 利用 价值 的地 球内 部的热 能资 源，是地 热资 源的一 部分。注：改写DZ/T 02252009，定义3.1。3.2 地源热 泵系 统 ground-source heat pump system 以岩土 体、地下 水或 地表 水为低 温热 源，由水 源热 泵机组、地 热能 交换 系统、建筑 物内 系统 组成 的供热空 调系 统。注：改写GB/T 503662005，定义2.0.1。3.3 地下水 源井 groundwater source well 水源热 泵系 统用 于从 地下 含水层 中取 水或 向含 水层 灌注回 水的 井，是抽 水井 和回灌 井的 统称。注：改写GB/T 503662005，定义2.0.21。3.4 抽水井 production well 用于从 地下 含水 层中 取水 的井。GB/T 503662005，定义2.0.19 DB41/T 10052015 2 3.5 回灌井 reinjection well 用于向 含水 层灌 注回 水的 井。GB/T 503662005，定义2.0.20 3.6 沉淀管 sedimentary tube 沉淀管 是指 抽水 井或 回灌 井中过 滤管最 下部的 井管，用于 沉淀 井内 砂粒、沉淀物等 固体。3.7 回灌试 验 reinjection test 向井中 连续 注水，并 记录 水位、水量 的变 化来 测定 含水层 渗透 性和 水文 地质 参数的 试验。DZ/T 02252009，定义3.10 3.8 垂直地 埋管 钻孔 borehole of vertical buried pipe 用于下 入和 安放 地下 土壤 换热器 的钻 孔。3.9 U形管 U pipe 将两根 一定 长度 的PE 或PB 管在地 面平 行连 接下 入钻 孔中，形成U形回路，用 于热交换。3.10 回填材 料 backfill material U形管下 入地 下钻孔 后需要 回填的 固定物 料，一般选 择钻孔 排出的 岩屑、砂粒 或热物 性较好 的混 合材料。3.11 泵吸反 循环 钻进 suction pump reverse circulation drilling 利用泵 的抽 吸力，使 钻杆 内产生 抽吸 作用 的反 循环 钻进技 术。GB 91511988，定 义10.1.4.2 3.12 气举反 循环 钻进 air lift reverse circulation drilling 压缩空 气在 一定 深度 的钻 杆内与 冲洗 液混 合，利用 钻杆内 外液 体密 度差 进行 反循环 的钻 进技 术。GB 91511988，定 义10.1.4.1 4 地下水 源井 设计 4.1 设计依 据和 要求 地下水 源井 设计 时，应 依据 以下 主要 内容：水源热 泵机 组制 冷、制热 功率；工作区 水文 地质 勘察 成果；单井出 水量、回 灌量、井 数要求；可供建 设水 源井 的场 地面 积；抽水井 与回 灌井 之间 井间 距；回灌井 结构 可与 抽水 井相 同，可 互换 使用；用户的 其他 要求。4.2 井管选 择 DB41/T 10052015 3 4.2.1 井壁管 选择 浅层地 热能 常用 井壁 管类 型选择 见表1。地质和 水 文 地质条 件允 许情 况下 宜选 择PVC-U塑料管，常 见PVC-U 塑料 井管 力学 性能 和规格 参 见附录A。表1 井壁管 类型 井管类型 井管特性 铸铁井管 抗压强度较高、抗拉强度较低，与普通钢管相比腐蚀结垢速度较慢，管材质量大，价格适中，使用寿命较长。普通钢管 材料综合力学性能指标较好、强度高，腐蚀 与结垢速度较快，管材质量较铸铁管低，价格适中。PVC-U 井管 抗腐蚀和结垢性能好，质量轻，价格适中，成井方便，使用寿命长（50年）。水泥井管 耐腐蚀，管材质量大，价格低，强度低。4.2.2 过滤管 选择 浅层地热能常 用过滤 管类 型选择见表2。地质和 水文地 质条件允许 情况下 宜 选择 铣缝式PVC-U过滤管。表2 过滤管 类型 过滤管类型 材料 过滤管特性 适用条件 缠丝过滤管（圆形或梯形丝）钢制 适用较大孔深，可根据水质选择缠丝的材料和断面形状，具有较好的挡砂透水性能；加工成本较高，孔隙率低。与管外填砾配合，适用于第四系和基岩含水层，若按水质选择骨架管和缠丝材料。铸铁 PVC-U 桥式过滤管 钢制 适用于中深孔 或浅孔，滤 缝为 桥式结构，不易堵塞，透水性好，加工方便，孔隙率较高。与管外填砾配合，适用于第四系和基岩含水层。不锈钢 条缝过滤管 钢制 孔隙率大、透水性能好，加工方便。只适用于粗颗粒含水层和基岩裂隙含水层。PVC-U 直接在管体 垂向或横 向铣缝（0.7mm 5mm），有良好的防腐蚀性能，成本较低。与管外填砾配合，适用于第四系地层，尤其适用于水质腐蚀性较大的水井。包网过滤管 混凝土 用竹帘、棕皮 或尼龙网包 裹在 带孔的混凝土管外，起到挡砂作用，有良好的防腐蚀性能。贴砾过滤器 钢衬 滤料和过滤管 粘为一体，具有 良好的挡砂、透水性能，应根 据含水层颗 粒大 小，选择相应的滤料规格的过滤管。根据水质选择骨架管可适用于各种水质的水井，尤其适用于填砾困难的粉细砂含水层水井。塑衬 4.2.3 沉淀管 选择 沉淀管 宜选 择与 井壁 管同 材质的 管材 作为 沉淀 管。DB41/T 10052015 4 4.3 地下水 源井 布置 及数 量设 计 4.3.1 布置和 设计 依据 抽水井、回 灌井 的布 置和 数量设 计应 依据 以下 内容 进行：地下水流场；渗透率 及其 他水 文地 质参 数；温度变 化情 况；建筑物 的冷 热负 荷量 和计算 确定。4.3.2 布置方 式 4.3.2.1 直线形 布井 直线形 布井 方式：天然地 下水 力坡 度方 向垂 直于抽 水井、回 灌井 连线，回灌 井置 于抽 水井 一侧。天然地 下水 力坡 度方 向垂 直于抽 水井、回 灌井 连线，回灌 井分 别置 于抽 水井 两侧。天然地 下水 力坡 度方 向平 行于抽 水井、回灌 井连 线，回灌井 置于抽水 井 一侧，水力坡 度方 向由抽水 井指 向回 灌井。4.3.2.2 折线形 布井 折线形 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 侧。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 井两 侧。4.3.2.3 面状布 井 以垂向 补给 为主、径 流条 件较差 地区，可 面状 布井。4.3.3 数量设 计 4.3.3.1 抽水井 数量 设计 抽水井 数量 应根 据水 量、水温、当地 气候 条件、地 源热泵 机组 需要 的换 热量 确定。4.3.3.2 回灌井 数量 设计 回灌井 数量 应根 据回 灌试 验确定。4.4 地下水 源井 结构 设计 4.4.1 井身结 构设 计 4.4.1.1 总体原则 井身结 构根 据地 层情 况，地下水 埋深 及钻 井工 艺进 行设计。松散地 层井身结 构设 计应 遵循以 下原 则：按技术 或合 同要 求确 定开 采段和 安置 泵室 段井 径；按地层、钻 井方 法确 定井 段的变 径和 相应 长度；按地层 复杂 程度 和终 孔口 径确定 井的 开孔 口径。基岩地层 井身结 构设 计 应 遵循以 下原 则：DB41/T 10052015 5 当上部 有覆 盖层 或不 稳定 岩层时，应 设置 井壁 管，下部开 采段 岩层 破碎 时，应设置 过滤管；当同时 在覆 盖层 取水 时，覆盖层 段的 管井 设计 应按 松散层 管井 的要 求进 行；泵室段 部位，应 设置 井管；根据岩 层情 况、成井 工艺 和钻进 方法 等确 定井 段长 度及其 变径 位置。4.4.1.2 井径设 计 井径设 计可 遵循 以下 原则：开采段 或回 灌段 井径，应 根据地下水 源井 设计 出水 或回灌 量、允许井 壁进 水流速、过滤 管 类型及钻 进工 艺等 因素 综合 确定；松散地层 非填砾 过滤 器管 井的开 采段 井径，宜 比设 计过滤 器外 径大 50mm；基岩地层 不下过 滤管 的地 下水源 井开采段 井径，应 根据含 水层 的富 水性 和设 计出水 量确 定，井径宜 大于 200mm；泵室段 井管 内径，应根 据 抽水设 备型 号及 测量 动水 位仪器 的需 要确 定，宜比 选用的 抽水 设备标定的 最小 井管 内径 大50mm。4.4.1.3 井深设 计 抽水井、回 灌井 的井深设 计 应综合考 虑以 下因 素：水文地 质条 件；水质要 求；出水能 力或 回灌 能力。4.4.1.4 过滤管 长度 过滤管 长度 设计 应根 据GB 50296 中有 关规 定确 定。4.4.1.5 沉淀管 长度 沉淀管 长度 应根 据含 水层 岩性和 井深 确定，宜 大于5m。4.4.2 抽水井、回 灌井 的封 闭 4.4.2.1 松散地 层地下水 源井 封闭 位置的 设计，宜 符合 下列 规定：井口外 围，应封 闭；水质不 良含 水层 或非 开采 含水层 井管 外围，应 封闭。4.4.2.2 基岩地 层地 下水 源井 封闭 位置的 设计，宜 符合 下列 规定：覆盖层 不取 水时，井 管外 围应封 闭；覆盖层 取水 时，根据 地层 情况对 接近 地面 位置 进行 封闭；覆盖层 井管 底部 与稳 定岩 层间应 封闭；非开采 含水 层井 管变 径间 的重叠 部位，应 封闭；水质不 良含 水层（或 上部 已污染 含水 层）与开 采含 水层间，应 封闭。4.5 过滤管选择 过滤管 材料 的选 择，宜综 合考虑 以下 因素：地下水 水质；受力条 件；经济合 理等。DB41/T 10052015 6 过滤管 宜根 据含 水层 的性 质按表3进行设 计。表3 不同含 水层 适用 过滤 管类型 含水层的特征 适用过滤管的类型 坚硬或半坚硬的稳定岩层 不需安装井壁管或过滤管 坍塌掉块的不稳定岩层 圆形或条孔状骨架式过滤管、缠丝过滤管 卵石、砾石岩层 缠丝、钢筋骨架过滤管、桥式过滤管 粗砂岩层 桥式过滤管、缠丝过滤管、铣缝式PVC-U 过滤管 中砂岩层 桥式过滤管、缠丝过滤管、铣缝式PVC-U 过滤管 细砂岩层 桥式过滤管、缠丝过滤管、铣缝式PVC-U 过滤管 粉砂或粉砂含泥岩层 贴砾过滤管 4.6 抽水量 与回 水量 设计 根据单 孔稳 定流 完整 井抽 水试验 资料，按 公式（1）或公式（2）计算含 水层 渗透系数 K：()0.733lg2QRKH SS r=（潜水）（1）ln2QRKHS r=（承压 水）（2）式中：K渗透系 数，单位 为米 每天（m/d）；稳定的 出水 量或 注水 量，单 位为 立方 米每 天（m3H/d）；潜水或 承压 水含 水层 厚度，单位 为米（m）；S水位降 深或 升幅，单 位为米（m）；R影响半 径，单位 为米（m）；r过滤 管 半径，单 位 为米（m）；根据注 水孔 试验 资料，按 公式（3）近似 计算 渗透 系数 K：()0.366 2lg 4QLK LrLS r=（3）式中：L过滤器 长度，单 位为 米（m）。按公式（4）或 公式（5）计算单 位抽 水量1q 或单 位回 水量2q：11QqS=（4）22QqS=（5）式中：稳定的 出水 量，单位 为立方 米每 天（m31Q/d）；QDB41/T 10052015 7 稳定的 回水 量，单位 为立方 米每 天（m35 垂直地 埋管 钻孔 设计/d）。5.1 一般规 定 5.1.1 设计内 容 设计垂 直地 埋管 钻孔 时，应明确 下列 主要 内容：垂直地 埋管 钻孔 数量、结 构、深 度、间距 及分 布；钻进工 艺方 法及 措施；钻孔中 换热 器（U 形管）配置及 管材 选用；回填材 料、规格 及其 它要 求。5.1.2 设计原 则 钻孔设 计应 符合 以下 原则：钻孔结 构应 以能 顺利 下入 换热器 及满 足充 分换 热要 求为准；设计前 应对 换热 器强 度进 行校核，垂 直地 埋管 钻孔 深度 以20m 160m 为宜；应尽量 回避 复杂 地层 条件 下施工 垂直 地埋 管钻 孔，无法回 避时 可以 考虑 通过 调整单 孔深 度、减少穿 越复 杂层 段的 工作 量；在地下 水较 丰富、冷 热平 衡能力 强的 区域，可 以适 当加密 钻孔，减 少占 地面 积；应采取 必要 环保 措施，不 得破坏 或污 染地 表环 境、地下水 等。5.2 U 形地埋 管选择 5.2.1 地埋管 材质 可选 择 PE 或PB 塑料 管，其它 要求 按 GB 503662005 中4.2 的规 定，常 用 PE 或PB地埋管 规格 参见 附录 B。5.2.2 当地下 热交 换器 和建 筑物 内管路 没有 热交 换器 隔开 时，应 考虑 建筑 高度 造成 的系统 静压 及地 下水的抵 消作 用，并应 进行 相应计 算以 验证 系统 静压 在管路 最大 额定 承压 范围 内。5.2.3 地埋管 换热 器内 传热 介质 的流态 应为 紊流，单U 形 管流速 不宜 小于 0.6m/s，双 U 形 管流 速不 宜小于0.4m/s。可按 公式（6）计算出 合理 的管 径：2300jVdRe=（6）式中：Re管内流 体的 雷诺 数；管内流 体的 密度，单位为千 克每 立方 米（kg/m3V）；管内流 体流 速，单位 为米每 秒（m/s）；管的内 径，单位 为米（m）；管内流 体的 动力 黏度，单位 为 帕秒(Pas)。5.3 地埋管 布置 及数 量设 计 5.3.1 地埋管 钻孔 布置 原则 地埋管 钻孔 布置 宜符 合以 下规定：jd2QDB41/T 10052015 8 工程较 小时 地埋 管钻 孔间 距：钻 孔单 排布 置，地源 热泵间 歇运 行，钻孔 间距 一般 取3.0m；工程较 大时 地埋 管钻 孔间 距：钻 孔多 排布 置，地源 热泵间 歇运 行，钻孔 间距 一般 取4.5m；常 规情 况地 埋管 钻孔 间距：即工 程较 大且 若连 续运行 或停 机时 间较 少时，钻孔 间距 一般 取5.0m6.0m；考虑到 钻孔 群的 钻孔 垂直 度无法 绝对 控制 在规 定范 围内，建议连 续运 行的 钻孔群间 距一般为6.0m 以上，若 采用 串联 连接方式，可 采用 三角 形布 置 以节约占 地面 积。5.3.2 地埋管 钻孔 数量 地埋管 钻孔 数量 应根 据计 算出的 换热 器总 长度 确定，应按 地源 热泵 系统 工程 设计要 求。5.4 地埋管 钻孔 结构 设计 5.4.1 地埋管 钻孔 结构 应尽 量简 单、单一，应满 足顺 利下 管及充 分换 热。5.4.2 设计地 埋管 钻孔 直径 时，应满 足U 形 管正 常下 入，尽量减 小钻 孔口 径，孔径 以略大 于U 形管与灌浆管 的组 件尺 寸为 宜，不宜小 于110mm。5.4.3 垂直地 埋管 钻孔 深度 设计 时，应 综合 考虑 以下 因素：地质和地层 条件；水文地 质条 件；岩土热 物性 参数；工程及 场地 面积 的大 小。5.5 回填材 料选 择 5.5.1 回填材 料要 能够 保护 换热 器不受 地下 水及 其他 污染 物的影 响，防止 地面 水通 过 钻孔向 地下 渗透，以保护 地下 水不 受地 表污 染物的 污染，防 止地 下各 个含水 层之 间水 的相互 流动 而引起交 叉污 染。5.5.2 在非饱 和地 层条 件下，回 填材料 的热 导率 不应 低于 钻孔周 围土 壤的热导 率。5.5.3 在采用 现场 泥浆+钻屑混 合材料作 为地 埋管 的 回 填材 料时，宜 选择 均匀 的中 粗砂（岩屑）和 0.8%左右的 膨润 土混 合材 料。几种 常用 地埋管 回填材料 的热物 性指 标 参见附 录 C。6 地下水 源井 施工 6.1 一般规 定 6.1.1 施工前，应 进行 现场 踏勘，了解 施工 条件、地 下水 开采情 况等。6.1.2 应按地 下水 源井 工程 设计 组织实 施。6.2 钻探技术方 法 应根据 地层 岩性、水 文地 质条件 和设 计要 求等 选择 合理的 钻探 设备 和工 艺，参见表4。表4 常见地 层钻 探技术方 法 钻探方法 适宜地层 特点 深度 正循环泥浆钻进 松散地层、卵砾石地层、基岩地层 效率较低、污染和堵塞地层 不限 空气潜孔锤钻进 稳定土层、基岩地层 效率高、不污染地层 300m 泵吸反循环钻进 松散地层、卵砾石地层 效率高、不污染地层 0 110m DB41/T 10052015 9 表 4（续）钻探方法 适宜地层 特点 深度 气举反循环钻进 松散地层、卵砾石地层、易漏失地层 效率较高 30m 冲击钻进 卵石、漂石等地层 成本低、不污染地层 100m 6.3 钻井液 选择 与护 壁堵 漏 6.3.1 钻井液 的选 择主 要依 据地 层特征，宜 遵守 以下 原则：满足正常的 钻进 和护 壁；条件允 许情 况下 宜选 择清 水或空 气钻 进，减少 钻井 液对地 层的 污染；钻井液 材料 应具 有经 济性 和低毒、低 腐蚀 性，有利 于储层 和环 境保 护。6.3.2 护壁堵 漏方 法应 根据 地层 特征、钻进 方法 及施 工用 水情况 等确 定，常用的护 壁堵漏 方法 主要 包括：钻井液 护壁 与堵 漏；水泥护 壁与 堵漏；化学浆 液护 壁与 堵漏；套管护 壁与 堵漏；惰性材 料充 填堵 漏；其它方 法（如石 膏护 孔、沥青护 孔及 堵漏 等）。6.4 成井工 艺与 抽水、回 灌试 验 6.4.1 成井工 艺 地下水 源井 成井施工 时，应 按以下要 求：井管安 装前 应进 行井 深校 正、配管、通孔、冲孔换 浆，选择 PVC-U 井管作 为成井材 料时 可参照 DB41/T 597 规定 的施 工要求；填砾应 从井 管四 周均 匀填 入，不应 只从 单一 方位 填入，滤料 填至 预定 位置 后，在进行 止水 或管外封 闭前，应 再次 测定 填砾面 位置，若 有下 沉，应补填 至预 定位 置；止水材 料宜 选用 粘土、水 泥、橡 胶等；采用泥 浆钻 进时 应洗井。6.4.2 抽水试 验 抽水试 验按GB 500272001 中第6 章要 求执 行。根据 抽水试 验数 据，确定 合理 的抽水 量和 井间 距。6.4.3 回灌试 验 回灌试 验按DZ/T 02252009 中5.5.4 要求 执行。7 垂直地 埋管 钻孔 施工 7.1 一般规 定 7.1.1 在进行 地埋 管钻 孔施 工前 应对施 工现 场和 环境 进行 实地踏 勘，合理 配备 施工 设备和 人员，具 体包括：勘测现 场施 工条 件，地下管线及 构筑 物等 情况，钻机、管材 等设 备器 材的 进场条件 和堆 放位DB41/T 10052015 10 置等；勘测施 工中 的噪 声、污水、废浆、废 土对 周围 环境 的影响，并 制定 相应 的措 施；对照施 工图 纸对 钻孔 场地 的位置、大 小、障碍 物等 进行核 实。7.1.2 钻孔施 工前 应具 备地 埋管 区域工 程勘 察资 料、设计 文件和 施工 图纸，并 完成 施工组 织工 作。7.1.3 地埋管 钻孔 施工 不能 对周 围环境 及地 下水、土 壤等 造成破 坏或 污染。7.2 钻孔施 工要 求 7.2.1 应根据 场区 的地 质条 件、岩层的 机械 物理 性质 等选 择合适 的钻 进工 艺及 参数，可参 照以 下建 议：粘土、砂土 等松 散覆 盖地 层，宜 采用 泵吸 反循 环（孔深110m）、普通正 循环清水 或无 固相钻井液 回转 钻进；基岩地 层宜采用 空气 潜孔 锤钻进。7.2.2 开钻前 需确 认钻 机安 装水 平、周 正、稳固，动 力线、照明 线和 照明 灯具 的安 装与设 置应 符合 相关安全 规定。7.2.3 钻进过 程中，时 刻注 意地 质条件 和地 层变 化，做好 相关记 录。7.2.4 钻孔孔 壁不 稳定 时，应设 护壁套 管或 者调 整冲 洗液 性能指 标。7.2.5 钻进至 设计 孔深 后，应对 钻孔进 行换 浆、通孔。7.3 钻孔冲洗介 质 要求 7.3.1 钻孔冲洗介 质 应 使用 对地 下水无 污染 的材 料。7.3.2 应根据 地质 条件、钻 进方 法、设 备条 件合 理选 择钻 井液类 型，确定 合适 的钻 井液性 能。7.3.3 在缺水 地区 施工 时，宜采 用节水 钻井 液（空气、泡 沫、水 雾、泡沫 泥浆、雾 化泥浆 等）。7.3.4 钻进致 密、稳定 地层，宜 选用清 水、空气、无 固相 钻井液、气-液混合 钻井 液等。7.3.5 常见地 层所 用钻井 液性能 要求见 表 5。表5 各类地 层所 用钻井 液性能 地层性质 密度 g/cm粘度 3 s API 失水量 mL/30min 含砂量 黏性土、基岩地层 1.021.08 1820 15 4 砂土、砂层 1.021.10 1828 20 卵砾石层 1.101.2 2240 20 坍塌、掉块地层 1.10 2240 10 吸水膨胀地层 1.021.10 1828 8 漏失地层 1.021.10 2028 12 涌水地层 1.10 2228 12 7.4 U 形管 下入 及固 定方 式 7.4.1 管材、管件 运输 和储 存要 求 管材、管件 运输 和储 存应 符合以 下规 定：管材在运输 过程 中不 得剧 烈撞击、滚、拖、抛、摔；管材、管件 运输、储存 不 应损坏 外包 装，不宜 暴晒、淋雨，远离 火源，不宜 与油、酸、碱 及DB41/T 10052015 11 易燃等 危险 品存 放在 一个 库房内；管材在 运输 时应 避免 尖硬 物件划 伤刻 痕，沾染 污物，管材不 能用钢丝 绳成 捆吊 装，不得 重压；管材、管件 应存 放在 通风 良好、温度 不超 过40 的 库房内，工 地临 时堆 放场 应有防 雨、防晒遮盖措 施。7.4.2 U 形管 下入 前外 观检 查 U形管 下入 前应 进行 检查，外观质 量应 符合 以下 要求：完整，无变 形；无缺陷；合模缝 交口应平 整；无开裂 等。7.4.3 垂直地 埋管 安装 垂直地 埋管 安装 应符合以 下规定：下管前 应对 U 形管进 行试 压，确 认不 渗、不漏、无 破裂；下入U 形管 应在 钻孔 完钻 后及时 进行，下 管时 U 形管内宜 充满 水，带压 下管；下管速 度应 均匀，防止 下 管过程 中损 坏换 热管，如 果遇到 有障 碍和 不顺 畅现 象，应及 时查 明原因，待做 好处 理后 才能 继续下 管；换热支 管之 间应 保持 一定 距离；U 形管 应均 匀平 稳下 入，下入过 程中 确保 与地 面垂 直的地 上管 段一 般不 小 于1m；当钻孔 深度 及孔 内地 下水（或泥 浆）水 位较 浅时，宜采用 人工 下管，当下管 困难时，可采用机械下 管。7.5 回填材 料投入方 式 7.5.1 应根据 钻孔 情况、回 填材 料的不 同，选择 不同 的投 入方式，包 括人 工回 填或 机械灌 浆回 填。7.5.2 垂直地 埋管 换热 器安 装完 毕后，应立 即向 孔内 回填 材料，直至 密实 无空 腔。7.5.3 采用机 械灌 浆时，应 确保 灌浆的 连续 性，自下 而上 灌浆封 孔，确保 钻孔 灌浆 密实无 空腔。8 工程验 收规定 8.1 地下水 源井 验收 地下水 源井 验收 应包 括以 下内容：地下水 源井 应单 独进 行验 收，应符合 GB 50296 及其他相关 规定，或 双方 另行 约定。地下水 源井 持续 出水 量和 回灌量 应稳 定。抽水 试验 应稳定 延续 12h，出水 量不应小 于设 计出水量；回灌 试验 应稳 定持 续36h 以上，回 灌量 应大 于等于 设计 回灌 量。抽水试 验结 束前 应采 集水 样，进 行水 质测 定和 含砂 量测定，经 处理 后的 水质 应满足 系统 设备的使用 要求。施工单 位应 提交 地下 水源 井竣工 报告，报 告应 包括 管井综 合柱 状图，洗井、抽水和回 灌试 验，水质检 验（水质 参见 附录D）及验收 资料。8.2 垂直地 埋管 钻孔 验收 垂直地 埋管 钻孔 验收 应包 括以下 内容：DB41/T 10052015 12 钻孔达 到设 计深 度、能够 保证U 形管 顺利 下入；钻孔、水平 埋管 的位 置和 深度、地埋 管的 直径、壁 厚及长 度均 应符 合设 计要 求；使用的 管材、管 件等 材料 应符合 国家 现行 标准 的规 定；水压试 验应 符合 GB 503662005 中 4.5 的规 定；施工单 位应 提交 竣工 报告，报告 应包 括地 埋管 钻孔 综合柱 状图、钻 孔位 置平 面图、U 形管 下入情况、回 填材 料、水压 试验等 资料。DB41/T 10052015 13 A A 附 录 A（资料 性附 录）常用PVC-U 塑料 井管 物理 力学性 能指 标和 规格 常见PVC-U 塑料 井管 物理 力学性能 指标 及规 格见 表A.1、表A.2。表A.1 常用 PVC-U 井管 物理 力学 性能指 标 平均外径 壁厚 密度 落锤冲击试验 液压试验 连接密封试验 环刚度 拉伸弹性模量 mm mm kg/m TIR%3 MPa MPa KN/m MPa 160 9.6 1405 4 42 3.36 29 2700 250 12 1405 3 42 3.36 28.2 2750 315 15 1402 4 42 3.36 27.8 2865 表A.2 国产水 井用 PVC-U 井管规 格 单位为毫米 公称外径 dn 平均外径d及偏差 e 平均壁厚d及偏差 n 长度 L 螺纹 孔隙率 f%井壁管 过滤管 L D 1 H R R 1 2 110 1100 5.3+0.4 03000 或+0.8 6000 3200 12006.0+0.8 2.0 1.5 1.5 1012.5 160 1600 8.5+0.5 0 10.0+1.1 3.0 2.5 2.5 200 2000 9.6+0.6 0 10.0+1.2 3.5 2.5 2.5 250 2500 11.9+0.8 0 16.0+1.4 4.0 5.0 5.0 315 3150 15+1.0 0 16.0+1.7 4.5 5.0 5.0 400 4000 19.1+1.2 0 16.0+2.2 5.0 5.0 5.0 500 5000 19.1+1.5 0 20.0+2.2 6.0 7.0 7.0 560 5600 21.4+1.7 0 20.0+2.4 6.0 7.0 7.0 630 6300 24.1+1.9 0 20.0+2.7 6.0 7.0 7.0 DB41/T 10052015 14 B B 附 录 B（资料 性附 录）常用地埋管 管材 外径 及壁 厚 常用地 埋管 管材 外径 及壁 厚见表B.1、表B.2。表B.1 聚乙烯（PE）管 外径 及公 称壁厚 单位为毫米 公称外径 dn 平均外径 公称壁厚/材料等级 最小 最大 公 称 压 力 1.0MPa 1.25MPa 1.6MPa 20 20.0 20.3-25 25.0 25.3-2.3+0.5-/PE80 32 32.0 32.3-3.0+0.53.0/PE80+0.5/PE100 40 40.0 40.4-3.7+0.63.7/PE80+0.6/PE100 50 50.0 50.5-4.6+0.74.6/PE80+0.7/PE100 63 63.0 63.6 4.7+0.84.7/PE80+0.85.8/PE100+0.9/PE100 75 75.0 75.7 4.5+0.75.6/PE100+0.96.8/PE100+1.1/PE100 90 90.0 90.9 5.4+0.96.7/PE100+1.18.2/PE100+1.3/PE100 110 110.0 111.0 6.6+1.18.1/PE100+1.310.0/PE100+1.5/PE100 125 125.0 126.2 7.4+1.29.2/PE100+1.411.4/PE100+1.8/PE100 140 140.0 141.3 8.3+1.310.3/PE100+1.612.7/PE100+2.0/PE100 160 160.0 161.5 9.5+1.511.8/PE100+1.814.6/PE100+2.2/PE100 180 180.0 181.7 10.7+1.713.3/PE100+2.016.4/PE100+3.2/PE100 200 200.0 201.8 11.9+1.814.7/PE100+2.318.2/PE100+3.6/PE100 225 225.0 227.1 13.4+2.116.6/PE100+3.320.5/PE100+4.0/PE100 250 250.0 252.3 14.8+2.318.4/PE100+3.622.7/PE100+4.5/PE100 280 280.0 282.6 16.6+3.320.6/PE100+4.125.4/PE100+5.0/PE100 315 315.0 317.9 18.7+3.723.2/PE100+4.628.6/PE100+5.7/PE100 355 355.0 358.2 21.1+4.226.1/PE100+5.232.2/PE100+6.4/PE100 400 400.0 403.6 23.7+4.729.4/PE100+5.836.3/PE100+7.2/PE100 DB41/T 10052015 15 表B.2 聚丁烯（PB）管 外径 及公 称壁厚 单位为毫米 公称外径 dn 平均外径 公称壁厚 最小 最大 20 20.0 20.3 1.9+0.3 25 25.0 25.3 2.3+0.4 32 32.0 32.3 2.9+0.4 40 40.0 40.4 3.7+0.5 50 49.9 50.5 4.6+0.6 63 63.0 63.6 5.8+0.7 75 75.0 75.7 6.8+0.8 90 90.0 90.9 8.2+1