1、 降低降低地铁地铁深基坑深基坑开挖开挖监测报警率监测报警率 小组名称：小组名称：XXXX集团集团四公司四公司广州广州 地铁项目部地铁项目部第六第六 QCQC 小组小组 目目 录录 一、工程概括.1 二、课题介绍.2 三、小组概况.2 四、课题选定.3 五、设定目标.6 六、原因分析及要因确认.8 七、制定对策.11 八、对策实施.13 九、效果检查.17 十、活动总结.18 十一、巩固措施.19 十二、今后打算.19 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 1 降低降低地铁地铁深基坑深基坑开挖开挖监测监测报警报警率率 发表人：徐发表人：徐 亮亮 一、工程概括一、2、工程概括 知 识 城 知 识 城 南 区 间 在 线 路 里 程 YDK53+778.2 支YDK53+819.800 位臵设盾构始发井，该盾构井位于九龙大道道路范围内，沿九龙大道道路方向设臵，盾构井西南侧为广州市水果世界，东北侧为空地，正北方向为棠下村民房，距离盾构井最近的一栋 C 房屋距离为 8.9 米。盾构井为地下两层单柱双跨结构，基坑总长 41.6m，标准段基坑宽 18.9m，深度 17.924m，端头井段基坑宽度 22.8m，深度 19.574m，主体围护结构采用厚度 800mm 的地下连续墙。端头井处基坑开挖深度 19.574m，地下连续墙长度 25.5m，基坑嵌入长度7.926m3、，入土深度比 0.40；标准段基坑开挖深度 17.924m，地下连续墙长度 24m，基地嵌入长度 8.076m，入土深度比 0.45，地下连续墙采用 H 型钢止水接头。支撑体系端头井和标准段处均采用三道支撑，第一第三道支撑均为 700mm1000mm 钢筋混凝土支撑，第二第三道支撑设臵 800mm1000mm 钢筋混凝土围檩。采用明挖法施工。降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 2 二、课题介绍二、课题介绍 随着经济的发展和城市化进程的迅猛发展，地铁的舒适、快捷和便利，成为人们出行的重要交通工具，地铁也就成为了许多城市交通的重要组成部分。而随着地铁建设深基坑的4、开挖及基坑内降水，不可避免对周围土体产生扰动及地下水流失，基坑内外的土体由静止土压力转为主动土压力或被动土压力，应力状态的改变将导致基坑围护结构产生位移和变形。当这些位移量达到一定界限，必然对基坑的围护结构产生破坏，直接威胁施工及结构安全。而这个界限也就是相应监测点发生变形的报警值。因此，为保证本区段施工及结构安全，本小组通过 QC 活动，通过统计基坑开挖期间围护结构、周边环境全部监测数据，分析、判断基坑开挖中导致报警率较高的监测项目，重点“照顾”报警区域的施工安全，控制变形报警值，消除隐患，并将深基坑开挖施工对周围环境的影响降到最小程度。三、小组概况三、小组概况 地铁深基坑开挖过程中，伴随着5、基坑降水及支撑施工的时空效应，基坑围护体系监测报警率日益增高，我项目部根据盾构井深基坑施工特点及现场实际需要于 XX年 7 月 20 日成立本 QC 小组，属“现场攻关型”范畴，由项目经理任组长，项目总工程师、项目副经理任副组长，测量监测人员及现场工班长为成员组成，成员数量 10 人，平均年龄为 31 岁，接受 TQC 教育面为 100%。详见下表小组概况表。降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 3 小组概况表小组概况表 小组名称 XX集团广州地铁项目部第六 QC 小组 成立时间 小组类型 现场攻关型 活动时间 循环次数 一次 注册时间 注册编号 课题名称 降6、低地铁深基坑开挖监测报警率 序号 姓名 性别 年龄 文化程度 职 务 组内职务 组内分工 学习 QC 时间 1 男 41 本科 项目经理 组长 组织协调 120 2 男 35 本科 项目总工 副组长 技术指导 120 3 男 33 本科 项目副经理 副组长 协调工队 90 4 男 29 本科 测量队长 组员 技术指导 90 5 男 26 本科 测量员 组员 技术指导 70 6 男 24 大专 测量员 组员 执行 70 7 男 24 大专 测量员 组员 执行 70 8 男 23 大专 测量员 组员 执行 70 9 男 25 大专 地 墙工班长 组员 执行 70 10 男 45 高中 土方工 班长7、 组员 执行 70 人员结构情况饼分图：人员结构情况饼分图：制表（图）人：徐亮 日期：XX年 9 月 20 日 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 4 四、课题选定四、课题选定 （一）选题理由及选题 （二）现状调查 1、监测报警率现状调查 调查监测报警率现状是为了体现监测报警频繁的严重性，其直观的体现了每月发生报警的天数。下表是小组成员徐亮在 XX年 7 月 20 日-XX年 9 月 30 日期间，对盾构井基坑开挖监测数值报警情况进行的统计：随着基坑开挖深度增加，监测报表数据显示出报警率日益增高。降低地铁深基坑开挖监测报警率 理由一 第三方监测数值上传至广州8、市建委网络平台，监测报警率增加导致公司质量信誉降低。理由二 理由三 项目部十分重视深基坑开挖过程的安全性，结合众多工程的经验和教训，许多重大安全事故的发生都是在监测报警之后，因此降低基坑报警率也就降低了基坑开挖安全隐患。制图：徐 亮 日期：XX.9.20 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 5 基坑开挖监测数值报警情况基坑开挖监测数值报警情况统计表统计表 7 月 下旬 8 月 上旬 8 月 中旬 8 月 下旬 9 月 上旬 9 月 中旬 9 月 下旬 建 筑 物 沉降 0.3%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%地表沉降 0.0%0.0%0.0%9、0.0%0.0%0.0%0.0%管线沉降 0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%2.8%土体测斜 0.0%0.0%0.0%0.0%3.3%1.6%3.3%支撑轴力 0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%16.7%地连墙测斜 0.0%0.0%0.0%3.3%3.3%6.6%10.0%地下水位下降 0.0%0.0%2.5%5.0%10.0%25.0%25.0%制表人：徐亮 日期：XX年 9 月 30 日 根据统计表中数据，绘制出下图报警率-时间统计图。报警率报警率-时间时间统计图统计图 从报警率-时间统计图中可看出，报警率在 9 月份上升趋势加快。2、监测报警率分类统计 制图：10、徐 亮 日期：XX.9.30 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 6 对监测数据的报警率进行分类，统计出造成报警率高得主要监测项目以便于全力集中治理，提前预防。下表是小组成员徐亮在XX年7月20日-XX年9月30日期间，对盾构井基坑开挖监测数值报警项目进行的分类统计：基坑开挖基坑开挖监测监测数值数值报警报警项目项目分类统计表分类统计表 序 号 监测项目 报警点数 累计频数 累计频率 1 地表沉降 0 0 0.00%2 建筑物沉降 1 1 0.03%3 管线沉降 1 2 0.08%4 支撑轴力 1 1 0.23%5 土体测斜 2 6 2.78%6 地连墙测斜 11、2 14 6.48%7 地下水位下降 1 20 6.94%制表人：徐亮 日期：XX年 9 月 30 日 根据统计表中数据，绘制出下图报警率-监测项目统计图。报警率报警率-监测项目统计图监测项目统计图 从报警率-监测项目统计图中可看出，地连墙测斜、土体测斜和地下水位下降报警率高是基坑开挖过程中的主要报警项目。五、设五、设定目标定目标 1、根据上述现状调查情况，召集小组人员讨论，根据业主及监理单位制图：徐 亮 日期：XX.9.30 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 7 的要求，为了确保基坑工程安全顺利开挖，确定如下活动目标。2、目标可行性分析 目标的现实性 经12、过小组成员对深基坑开挖施工现状进行详细调查统计，得出目前深基坑开挖报警率持续增高，如不及时加以解决，将对基坑开挖施工进度产生较大影响，并伴随基坑开挖产生安全隐患，利用 QC 活动降低深基坑开挖监测报警率势在必行。另就调查中获得的部分好的施工经验的总结，这一目标是可行的。项目部编制了施工监测方案，现场作业指导书。通过学习其他项目部的先进施工工艺，并邀请监测专家组织对监测小组人员进行培训和学习，参加人员素质较高。业主对该工程质量非常重视，组织监测专家、设计院、第三方监测单位对该项目基坑监测数据进行分析论证。本活动也得到了项目部领导及各相关部门的大力参与和支持。技术的可行性 有 利 因 素 实实现现13、目目标标是是可可行行的的 总目标 降低地铁深基坑开挖监测 报警率 目标值 基 坑 监 测 总 报 警 率 降 低50%，即监测总报警率低于8.27%。制图：徐 亮 日期：XX.9.20 制图：徐 亮 日期：XX.10.1 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 8 3、为使活动目标得以实现，我们制定了小组活动保证体系，见下图。六、原因分析及要因确认六、原因分析及要因确认 （一）原因分析 针对盾构井深基坑监测数据报警率调查统计中发现的问题，我们QC 小组召开原因分析会，针对主要问题，小组成员群策群力，采用头脑风暴分析法，对深基坑监测项目进行了详细分析，绘制出导致深14、基坑报警率较高的原因分析关联图（见下图）。思想保证思想保证 人员保证人员保证 经济保证经济保证 组织保证组织保证 小组活动保证体系小组活动保证体系 项目经理亲任组长，小组深入细致发动工作，鼓足干劲，增强全员安全、质量意识，树立主人翁精神。目标可以实现目标可以实现 技术保证技术保证 制定深基坑开挖监测方案、现场指导作业书，学习其他地铁项目先进的施工工艺。邀请监测专家对监测小组人员进行培训，提高小组人员素质，且保证现场监测人员稳定。QC 小组成员由管理人员、技术人员、监测人员和现场作业层组成，组员综合素质全面，不仅有丰厚的专业理论知识，而且有多年现场解决生产关键问题的经验。项目部对此次活动给予人力15、物力和财力上的极大支持，积极组织技术攻关，建立相应的管理机制，对提出切实可行措施实行重奖，为实现攻关目标奠定了基础。制图：徐 亮 日期：XX.9.20 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 9 通过关联图可以看出 9 条末端因素中，其中“洞口玻璃纤维筋刚度小、延展性大”为不可抗拒因素，不进行要因确认。（二）要因确认 土 体测 斜报 警率 高 地 下水 位报 警率 高 地连墙测斜报警率高 在降水较丰富时取得初值，地下水位较高 水位初始值取值不合理 地 连墙接缝渗漏水 基 坑周 边地 下水 流失 地下水位下降较快 开挖速度较慢 降水过快 基坑裸露时间长，内外土压16、力相差变大 墙体向坑内累计位移变大 基坑内降水过深 监测误差影响 坑底地层失稳，墙底向坑内位移 测 斜 数 据表 现 为 墙体 上 部 向坑 外 位 移较大 监测时操作速度过快致数据不准 人 员 操 作方法有误 仪器进水，误差 较大 洞 口玻 璃纤 维筋 刚度 小延 展性大 两端头开挖至 洞 口 深度，墙体向基坑内位移速率增大 无仪器保养制度 基 坑外 降水 对土体产生扰动 制图：徐 亮 日期：XX.10.1 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 10 对导致基坑报警率较高的监测项目所产生的因素，组长张育坪组织活动小组成员深入施工现场再次调查，依据工序的必要条17、件查找原因，并组织小组召开“要因分析会”，对关联图中 8 条末端因素进行逐条确认。对以下末端原因进行要因确认，详见下表：序号 末 端 因 素 分 析 确 认 结 果 1 水位初始值取值不合理 在连续降水一周的情况下取得初值，初始水位较高，不能正确反映基坑开挖前周边的地下水位。是要因 2 开挖速度较慢 基坑开挖缓慢致基坑裸露时间长，时空效应导致基坑内外土压力相差持续增大，压迫墙体向坑内位移。是要因 3 基坑内降水过深 基坑内持续快速降水，导致坑内水压减小，连续墙底部地层失稳，使墙体底部向坑内位移，因测斜方法的原因，数据表现为墙体上部向坑外位移。非要因 4 基坑外降水 基坑外与基坑内水压太大，需降18、低基坑外地下水对基坑底部水的压力，减小水压。非要因 5 地连墙接缝渗漏水 地连墙接缝处施工质量不合格，随着开挖，基坑裸露处持续渗漏水导致坑外地下水流失。是要因 6 降水过快 坑外地表水位高，随着基坑开挖，坑内水压增大，坑内产生喷泉现象，需加快降水速度，防止积水污染坑内土体。非要因 7 人员操作方法有误 测斜监测精度要求较高，人为误差对监测数据影响很大，监测时不按要求进行操作，对监测的数据造成人为误差。是要因 8 无仪器保养制度 测斜仪属于精密仪器，使用完毕后随意放臵，且无保养措施，仪器进水后没有及时处理，导致仪器进水误差增大。是要因 制表人：徐亮 日期：XX年 10 月 2 日 降低地铁深基坑19、开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 11 通过分析得出 5 条主要原因：七、制定对策七、制定对策 针对上面分析出的主要因素，我们制定了相应的对策措施。主要原因主要原因 水位水位初始取值初始取值不合理不合理 开挖速度开挖速度较慢较慢 地连墙渗漏水地连墙渗漏水 操作操作方法方法有误有误 无无仪器保养仪器保养制度制度 制图：徐 亮 日期：XX.10.2 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 12 对对 策策 表表 序 号 要因 对 策 目 标 措 施 地 点 实施 时间 负责人 1 水位初始取值不合理 改变水位初始值 水位初始取值下降，使目前水20、位下降累计值在报警值范围内。因第三方监测单位所取初值能真实反映基坑开挖前周边地下水位情况，故项目部向设计院提出申请，经设计院、业主、监理及第三方监测单位开会同意后，将初值改正为第三方监测单位所取得初值。项目部 会议室 XX.09.20 XX.09.21 张育坪 沈海瑞 赵明栋 徐 亮 2 开挖速度较 慢 治理开挖速度缓 慢 开挖速度达到正常，确保各工序衔接。项目部组织工队开会动员，投入一台新的25米长臂挖机，替换原来常出故障的挖机。项目部 现场 XX.09.20 XX.10.10 张育坪 沈海瑞 赵明栋 3 地连墙接缝渗漏 水 接缝处堵漏 地下水位流失减少，土体扰动减小 1、基坑内接缝处进行防21、水堵漏。2、基坑外接缝处施工旋喷桩堵漏。项目部 现场 XX.09.20 XX.10.10 张育坪 沈海瑞 赵明栋 4 人员监测操作方法有 误 学习监测操作方 法 监测人员熟练掌握监测操作方法及原理 组织监测人员学习各项监测操作方法及原理，提高对现场监测的认识。项目部 现场 XX.09.20 XX.10.20 沈海瑞 徐 亮 孟源海 5 无仪器保养制度 加强仪器保 养 减少仪器误差对监测数据的影响 制定监测仪器保养制度，谁用谁负责保养，学习仪器使用原理，提高对仪器的认识。项目部 现场 XX.09.20 XX.10.20 徐 亮 孟源海 郭 琦 制表人：徐亮 日期：XX年 10 月 20 日 以上22、对策均通过项目部主要领导审核，在人力、物力组织上得到充分降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 13 保障。八、对策实施八、对策实施 通过对上述情况统计、分析及制定对策，我们开始进行实施过程。分以下几个步骤：改变水位初始值改变水位初始值 针对基坑周边水位初始值在降水较多的情况下，所取得的初始值较高的情况，项目经理张育坪组织设计院、业主、监理及第三方监测单位在项目部召开会议，由项目总工沈海瑞向设计院提出申请，因我部在基坑开挖前测量地下水位初始值时，工地连续降雨一周，地下水位较高，所测得初始值也较高，不能真实反映出基坑开挖前周边地下水位情况。而第三方监测单位测量初值23、是在我方取值 15 天后，地下水位已回归正常，所取初值更能真实反映基坑开挖前周边地下水位，故申请将我部水位初始值改为与第三方监测单位初始值一致。结果：同意更改地下水位初始值，结果：同意更改地下水位初始值，地下水位初始值降低，使得目前地下水位初始值降低，使得目前地下水位监测地下水位监测累计下降值在报警值范围之内累计下降值在报警值范围之内，地下水位下降地下水位下降不再报不再报警。警。治理开挖速度缓慢治理开挖速度缓慢 针对盾构井在基坑降水-土方开挖-支撑施工循环作业中，土方开挖施工缓慢的情况，项目经理张育坪组织项目部相关科室及土方开挖工队在项目部召开会议，分析出目前制约土方开挖进展缓慢的主实施一实施24、一 实施实施二二 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 14 要原因是机械故障率较高，在开挖关键时刻因挖机故障维修耽误时间。会议决定由现场副经理赵明栋负责督促土方开挖工队投入一台新的 25 米长臂挖机，替换原来旧的挖机。结果：结果：土方开挖速度土方开挖速度达到正常达到正常，各个工序衔接时间减少，各个工序衔接时间减少，基坑裸露基坑裸露时间减少，周监测报警率时间减少，周监测报警率明显明显减少。减少。地连墙接缝处堵漏地连墙接缝处堵漏 针对盾构井地连墙接缝处渗漏水，导致地下水流入基坑，基坑外地下水流失及土体产生扰动情况。项目经理张育坪组织项目部相关科室在项目部召开会议25、。决定在基坑内地连墙接缝处进行防水堵漏施工，在基坑外接缝处施工 3 根旋喷桩形成三角形与接缝镶嵌。实施实施三三 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 15 堵漏前堵漏前 堵漏后堵漏后 结果：结果：地连墙接缝处不再渗漏水，坑外地下水地连墙接缝处不再渗漏水，坑外地下水流失减少，对流失减少，对土体土体扰扰动变化减小，地下水位下降及周边土体测斜动变化减小，地下水位下降及周边土体测斜变化正常，周监测报警变化正常，周监测报警率率明显明显减少。减少。学习监测学习监测操作操作方法方法 针对监测人员监测方法不当对监测数据产生较大误差的情况。由项目总工沈海瑞主持，监测组长徐亮组织26、监测人员座谈讨论。分析出目前人为产生误差的主要原因。1、测斜时下放仪器速度太快，导致加速度传感器失稳，到测斜管底部后静臵时间过短，零点读数不准，产生第一次误差。2、测量时速度太快，没有等到仪器数据保持在一个稳定值后再保存，读数不稳，产生第二次误差。3、正测和反测时，电缆对准标志与管顶位臵没有对准，测量位实施实施四四 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 16 臵不一样，产生第三次误差。讨论后决定组织大家重新学习各监测项目的监测原理及监测操作方法，让监测人员认识到现场监测的重要性。结果：结果：在对在对地连墙、土体测斜地连墙、土体测斜监测时，按照正确的监测方法进行27、监监测时，按照正确的监测方法进行监测，消除了人为误差测，消除了人为误差，周监测报警率，周监测报警率明显明显减少。减少。加强仪器保养加强仪器保养 针对监测仪器进水对监测数据产生较大误差的情况。由监测组长徐亮制定监测仪器保养制度，并组织监测人员进行学习。制定出以下主要措施：1、监测仪器保管责任到人，谁用谁负责保养。2、对进水测斜仪进行烘干处理，在容易进水处用防水胶带缠裹。3、仪器用完后清洁干净，放入干燥的房间里。让监测组每一位成员认识到监测仪器属于精密仪器，必须小心使用，注意保护。实施实施四四 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 17 结果：结果：在对在对地连墙28、土体测斜地连墙、土体测斜进行监测时，由仪器进水而产生的读进行监测时，由仪器进水而产生的读数误差消失数误差消失，降低了基坑降低了基坑周监测报警率。周监测报警率。九、效果检查九、效果检查 （一）目标实现情况 我们对10月1日至10月20日期间的监测数据进行整理并分类统计，绘制了 20 天的报警频率分类统计表。监测报警分类统计表（监测报警分类统计表（1010 月份）月份）序号 监测项目 报警点数 累计频数 累计频率 1 建筑物沉降 0 0 0.00%2 地表沉降 0 0 0.00%3 支撑轴力 0 0 0.00%4 管线沉降 1 1 0.11%5 土体测斜 1 2 1.60%6 地连墙测斜 1 329、 2.50%7 地下水位下降 1 2 2.50%制表人：徐亮 日期：XX年 10 月 20 日 通过报警频率分类统计表绘制出报警率-监测项目统计图如下。降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 18 报警率报警率-监测项目统计图监测项目统计图 从报警率-监测项目统计图中可看出，地下水位下降、地连墙测斜和土体测斜报警率均有所降低，总报警率为 6.71%，实现目标值基坑监测总报警率降低 50%，即总报警值低于 8.27%的总体目标。（二）现实效益 随着基坑监测报警率的降低，基坑开挖安全性进一步提高，基坑施工进度得到进一步加快，让业主、监理和项目部领导对基坑的安全施工更30、加放心。十、活动总结十、活动总结 通过小组成员的共同努力，我们圆满完成了通过 QC 活动降低深基坑开挖监测报警率的目标，积累了大量的现场监测经验，凝聚了小组成员的智慧，调动了大家团结协作的精神且产生了良好的现实效益，赢得了广泛好评。本次活动使小组成员得到了锻炼，提高了分析问题、解决问题的能力，用团队力量攻破技术难关，增强了大家的凝聚力。通过活动，在项目部内部形成了一股技术比武、争做标兵的良好风气。通过活动前后自我评价表制作出如下雷达图，更加直观地反映出活动前后参加人员各项素质的比较情况。制图：徐 亮 日期：XX.10.20 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组31、 19 十一、巩固十一、巩固措施措施 为保持本次 QC 小组活动成果的有效性和持续性，小组对活动采取的措施进行了标准化工作。1、将深基坑现场监测技术编入基坑施工指导书，组织现场人员全面学习监测理论知识，并与实践相结合，做到基坑开挖安全施工。2、坚持不断完善监测分析理论，保持其对基坑的可持续指导性。3、定期检查仪器精度，做好仪器保养，保证误差控制在允许范围之内。4、加强监测人员的技术培训，继续提高全体监测人员的操作水平。5、小组成果活动巩固期 2 个月，形成标准化。十二、十二、今后打算今后打算 本次活动通过小组成员的不懈努力，使地铁深基坑施工中的监测报警率从原来的 16.54%降低到 6.71%，达到了预定目标！进一步提高了我们利用 QC 知识和工具解决实际问题的能力，也为企业创造了良好 制图：徐 亮 日期：XX.10.20 降低地铁深基坑开挖监测报警率 XX四公司广州地铁项目部第六 QC 小组 20 的现实效益和社会信誉，为我们今后工作的开展打下了坚实的基础。为了使我项目部的施工质量更优，让业主更加满意，我们必须再接再厉，在本次 QC 成果的基础上拓展出质量管理新办法，例如我们正在进行的降低地连墙测斜管埋设损坏率降低地连墙测斜管埋设损坏率的课题。在今后的施工中，我们会更加加强监测工艺的改进和创新，确保地铁深基坑安全有效开挖。