1、控制深基坑施工控制深基坑施工对邻对邻近地近地铁铁隧道的位移量隧道的位移量 目目 录录一、工程概况二、小组概况三、选择选题四、现状调查五、目标确定六、原因分析七、要因确定八、制定对策九、对策实施十、效果检查十一、巩固措施十二、总结及今后打算控制深基坑施工控制深基坑施工对邻对邻近地近地铁铁隧道的位移量隧道的位移量一、工程概况杭政储出（2012）74号地块和杭政储出（2014)4号地块商业商务用房项目位于杭州经济技术开发区金沙大道以南、幸福河以西，场地西侧和南侧为金沙湖公园。总建筑面积137968.19m2，地下为二层结构。其中杭政储出（2014）4号地块项目：地上总建筑面积61603.98，地下建2、筑面积：27421.51；杭政储出（2012）74号地块项目：地上总建筑面积：31151.3，地下建筑面积：17791.4。基坑整体平面不规则，呈狭长状，尺寸较大，总面积约26039m基坑东西长429m，南北向开挖最大宽度约85m，周长约980m。工程开挖深度较大，约为10.7013.15m。本工程基坑采用钻孔灌注桩+SMW工法桩结合一道钢筋混凝土内支撑的围护形式，采用连续搭接三轴水泥搅拌桩作防渗止水帷幕。工程于2015年9月开工，工期为1250天。本工程质量目标确保“钱江杯”优质工程。二、小组概况1、QC小组概况QC小组概况一览表 表1小组名称杭政储出【2012】74号地块和杭政储出【2013、4】4号地块商业商务用房项目部QC小组成立日期2015年10月注册登记号小组人数9人小组类型现场型活动情况出勤率90%课题注册号2、QC小组成员QC小组成员一览表 表2姓名性别年龄职务职称组内职务QC教育时间男48项目经理工程师组长累计教育80小时男29技术负责工程师组员累计教育90小时男45施工负责工程师组员累计教育90小时男29技术员工程师组员累计教育90小时男26技术员助工组员累计教育90小时男25技术员助工组员累计教育90小时男26技术员助工组员累计教育90小时男26预算员助工组员累计教育80小时女25资料员助工组员累计教育80小时3、QC小组活动计划表 表3 制表人：何隆 时间：204、10.8.5三、选题理由（1）本工程地下室面积为45212.9平方米，整体基坑开挖深度约10-13m。基坑整体平面不规则，呈狭长状，基坑东西长429m，南北向宽度约85m，周长约980m。周边有金沙湖公园、金沙大道、地铁出入口等设施，因此深基坑的施工的安全至关重要。（2）之前地铁1号线附近工程深基坑施工导致地铁隧道位移超安全报警值，导致地铁1号线停止运营，社会影响大，因此地铁隧道的安全事关重大。（3）依照杭州市地铁建设管理暂行办法规定,本工程北侧部分基坑边线距地铁1号线隧道距离在30m左右，属于规划控制区范围。且杭州地铁1号线已经运营，客流量较大。（4）地铁隧道水平位移量报警值为4mm，地铁隧5、道沉降量报警值为8mm，地铁隧道收敛位移量报警值为8mm。基于上述理由，本次我们选择了控制深基坑施工对邻近地铁隧道的位移量作为本次活动的课题。四、现状调查为了进一步确保深基坑施工过程中地铁隧道的安全性，我QC小组决定以地铁隧道水平位移量3mm，地铁隧道沉降位移量5mm，地铁隧道收敛位移量5mm为本项目的控制值。我QC小组成员及公司技术质量部和工程部相关专业人员通过第三方专业监测单位了解金沙大道地铁1号线附近相关工程深基坑施工时的地铁隧道监测数据，并对深基坑施工整个过程地铁隧道位移量数据进行了调查分析，并归纳整理，做出调查表：邻近地铁隧道位量超控制值现状调查表 表4工程名称检查监测值数超过控制值6、数量超控制值率未超控制值率项目12002010%90%项目21502416%84%项目31002020%80%项目41502013.3%86.7%项目5 2003618%82%合计80012015%85%制表人：钱杭伟 时间：2015.8.10从以上调查表中可以看出，目前邻近地铁隧道位移量未超控制值率为85%。综合上述各项目各施工阶段超控制值的数量得出以下深基坑施工各阶段地铁位移量超控制值频数统计表。邻近地铁隧道位移量超控制值频数统计表 表5序号检查项目频数累计频数频率（%）累计频率（%）1基坑降水阶段363630%30%2土方开挖阶段367230%60%3支撑拆除阶段249620%80%4围7、护桩施工阶段61025%85%5支撑梁施工阶段61085%90%6地下结构施工阶段61145%95%7回填土阶段61205%100%制表人：钱杭伟 时间：2015.8.10根据邻近地铁隧道位移量超控制值频数绘制排列图：制图人：钱杭伟 时间：2015.8.10同时通过调查统计表和排列图分析，深基坑施工中的基坑降水阶段、土方开挖阶段和支撑拆除阶段为我们需要解决的主要问题。五、目标确定由深基坑施工对邻近地铁隧道位量超控制值现状调查表可知QC小组活动前深基坑施工对地铁隧道位移量未超控制值率是680/800=85%。其中基坑降水阶段、土方开挖阶段和支撑拆除阶段是关键所在，只要全力解决这几个阶段地铁隧道的8、位移量，那么深基坑施工对邻近地铁隧道位移量未超控制值率就能达到（800-120+96）/800100%=97%。即使未超控制值率达到90%，那么深基坑施工对邻近地铁隧道位移量未超控制值率也能达到（800-120+9690%）/800100%=95.8%。因此，我QC小组的目标是：深基坑施工对邻近地铁隧道位移量未超控制值达到90%。8 85 5%9 90 0%0 0%2 20 0%4 40 0%6 60 0%8 80 0%1 10 00 0%活活动动前前目目标标值值目目标标柱柱状状图图制图人：钱杭伟 时间：2015.8.15目标分析：通过QC小组努力将深基坑施工过程中的降水阶段、土方开挖阶段和支9、撑拆除阶段的地铁位移量未超控制值率达到90%。六、原因分析结合现状调查结果，我们围绕主要问题采用关联图进行分析关联图 制图人：徐庆友 制图时间：2015年9月1日七、要因确定我QC小组在组长的主持下，召开了专题会议，通过“头脑风暴法”对关联图中的12条末梢原因进行逐一分析论证。序号末端因素分析与论证验证方法负责人结果1技术交底不到位项目部在基坑降水前、土方开挖前和支撑拆除前采用ppt和三维模型的形似做好的技术交底工作，交底覆盖了100%，对员工进行交底考核，综合成绩达90以上。现场验证余恒非要因2方案编制无针对性项目部深基坑土方开挖方案经过详细编制，且经过专家论证。基坑降水和支撑拆除均有编制单10、独的专项方案。方案审查钱树健非要因3土方开挖出土方式不合理土方开挖施工的过程，是一个卸荷的过程。随着基坑的不断开挖，基坑内一侧的土体逐渐减少，土体内应力的变化导致周围土体向基坑内侧位移和滑移，可能间接影响地铁隧道在水平和平面位置产生位移。本工程土方开挖深度约11m，而地铁1号线隧道埋深即在813m，开挖过程可能导致隧道上部和周围土体发生偏向基坑一侧的水平移动，同时也可能受到下部土体向上隆起的应力。土方开挖关键是控制最后一层土方开挖的施工顺序。现场验证钱杭伟要因4基坑周边材料堆放超载由于场地狭小，部分材料堆放于基坑周边，项目部对此十分重视，在基坑周边地面进行加强处理，并限制堆载重量和高度以及与基11、坑的距离。项目前期做好策划工作，合理设置临时道路、钢筋堆场、木工堆场、木工加工棚、钢筋钢筋棚等设施。现场验证徐庆友非要因5止水帷幕施工质量不佳项目部为保证三轴水泥搅拌桩施工质量，本工程采用2台ZKD85-3三轴水泥搅拌桩机，同时派专人负责监督。现场验证宋琪琪非要因6基坑外降水方式不合理本工程基坑北侧靠近地铁侧，按间距1015m设置控制降水井，设计降水深度-5.3m。由于基坑外在降水过程中会随水流带出部分细现场验证余锋要因微土粒，再加上降水后土体的含水量降低，使土壤产生固结，因而会引起周围地面的沉降，从而影响地铁隧道的安全。7排水沟设置不合理经过前期策划，项目部在基坑一周设置排水沟，并且合理放坡12、确保排水顺畅。基坑周围(局部场地受限不设排水沟）地面上设400400的排水沟，间隔20m设1000500500的沉淀池现场验证余恒非要因8基坑内排水设置不合理挖土过程中应保持坑内降水，确保地下水在开挖面下0.5m。降水井时间须连续持续至顶板覆土完成。坑内离坡脚不小于4m处设临时性明沟排水，集水井方式排水。在基坑内部降水，项目部严格按设计要求控制滤管的埋设深度。坑内降水，确保地下水在开挖面下0.5m，控制坑内外水位高差的变化速率，减少对围护桩的侧向力，避免坑外土壤产生沉降，有效减少对地铁隧道位移的影响。现场验证徐庆友非要因9支撑拆除方式不合理支撑拆除时的振动也可能对地铁隧道产生不利的影响。方案比13、选钱杭伟要因10支撑拆除顺序不合理本工程北侧支撑结构施工对于基坑的稳定具有正面作用，相应对于地铁的稳定也具有正面作用。但支撑结构拆除时，侧向支撑力的消除，会对基坑周边土体的稳定造成影响，从而影响地铁隧道的安全稳定。现场验证余锋要因11项目管理部到位项目部制定相关制度，责任分工明确，责任落实到人，专人负责对整个拆除支撑过程的监督。现场验证宋琪琪非要因12换撑养护不到位项目部，安排专人负责浇水养护，换撑浇水后采用毛毡覆盖，确保达到设计强度。现场验证钱树健非要因制表人：余恒 制表时间：2015年10月5日八、制定对策制定4条要因，我QC小组按活动计划，根据工程实际情况开展活动，采用“5W1H”的方法14、，对每个要因进行分析研究，并制定了对策，明确了目标、措施、责任人及时间。序号要因对策目标措施时间责任人地点1基坑外降水方式不合理制定靠近地铁侧基坑外降水方式地铁隧道位移量未超控制值率达到90%。1、土方开挖前进行试降水试验。2、基坑北侧（靠近地铁侧）新增一道止水帷幕。2015.102016.8钱杭伟施工现场2土方开挖出土方式不合理制定详细的土方开挖出土方案地铁隧道位移量未超控制值率达到90%。1、合理布置土方开挖顺序流程。2、出土口位置应采取可靠的地铁保护措施。3、土方分层分段开挖施工。4、土方开挖进行试开挖。2015.112016.5余锋施工现场3支撑拆除方式不合理的优化项目部经过比对选择合15、理的拆撑方式地铁隧道位移量未超控制值率达到90%。1、收集类似工程相关的拆撑方式资料。2、拆除方式的优化。2015.42016.8徐庆友施工现场4支撑拆除顺序不合理制定详细的拆撑顺序地铁隧道位移量未超控制值率达到90%。1、拆除顺序的合理布置2、做好支撑拆除前的准备工作。2015.42016.8余恒施工现场方案制表人：余恒 制表时间：2015年11月10日九、对策实施实施一 针对基坑外降水方式不合理（1）土方开挖前，进行降水试验。从2015年 11月19日至2015年11月22日进行了基坑试降水工作。在试降水期间，基坑外试降水前水位平均标高为4.082，试降水后水位平均标高为4.096。(说明16、：靠近地铁侧水位孔为SW01 SW12，选取1920日平均值为降水前水位值，2122日平均值为降水后水位值)通过以上水位监测数据看，试降水期间，坑外水位数据没有较大突变，未发现渗漏现象，止水帷幕状况良好。（2）项目部组织甲方、监理、基坑围护设计院和地铁隧道专家召开协调会，会后听取各方建议在基坑北侧（靠近地铁侧）新增一排封闭的三轴水泥搅拌桩，为保证地铁隧道的安全，坑外将不进行降水（两排三轴之间预留控制性降水井）。桩底进入3-1淤泥质粉质粘土2m。相应3-1层淤泥质土，渗透系数微小，能有效阻隔基坑内外水的联系。基坑剖面示意图我QC小组成员在基坑降水过程中对基坑周边情况进行了监测以及比对了第三方专业17、地铁隧道监测数据：地铁隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收敛位移量都有了相应的减少。实施二 针对土方开挖及出土方式不合理（1）合理布置土方开挖顺序流程基坑整体平面不规则，呈狭长状，尺寸较大，与基坑围护设计院共同讨论后确定如下土方开挖顺序的原则：土方开挖大区域按照后浇带划分，只有当相邻后浇带开挖大区块底板及传力带达到C25混凝土强度后才能开挖相邻区块。故在支撑梁以下几层土方开挖时，我方都遵循此原则进行，整体分从东西两端区块开始后退开挖直至中部区块。土方开挖的关键是最后一阶段的土方开挖和底板施工。最后一阶段土方开挖和底板施工平面如下：最后一阶段土方开挖施工具体施工三维模型顺序图如下：第一区块最后一18、阶段土方开挖和底板施工 第二区块最后一阶段土方开挖和底板施工 第二区块最后一阶段土方开挖和底板施工第三区块最后一阶段土方开挖和底板施工 第四区块最后一阶段土方开挖和底板施工第五区块最后一阶段土方开挖和底板施工（2）出土口采取可靠的地铁保护措施基坑开挖的运土车辆靠金沙大道南侧道路行驶（靠近本工程侧），施工荷载不得超过40T，车辆行驶速不得大于道路所限速度的60%，并派专人负责指挥与监督。出土口位置加强措施：出土口位置基坑外新增4颗900钻孔灌注桩；出土口位置新增10m9m栈桥，使出土口位置再往南移10m，距离地铁隧道近40m，尽量减少车辆水平冲击力对地铁隧道的影响。（3）土方分层分段开挖施工为减19、少对于周边土体的应力变化，土方开挖时必须严格遵循分层分段开挖的要求。小分层规则：地面自然标高为-0.5m 各分层标高大分层小分层备注-0.5m-2.5m-0.5-2.5-2.5-3.7-2.5-4.9m-3.7-4.9-4.90-6.75-6.75-8.60-4.9-10.45-8.60-10.45大区分区规则：地下室开挖大区参照底板后浇带分区进行。小区分区规则：北面靠近地铁一侧土方，支撑梁以上区域，以2020m为一个区块，先行进行开挖。支撑梁下部以20m20m为一个独立小区块，逐步开挖。其余部分分区参照底板后浇带进行。各层施工工况图如下：第一层土方开挖工况图第二层土方开挖工况图第三层土方开挖20、工况图（4）土方开挖进行试开挖支撑梁以上靠近北侧围护区域，支撑梁以上15m10m为一个区域进行试开挖，支撑梁以下15m10m为一个区域进行试开挖。试开挖后观察止水帷幕是否有渗漏，监测地铁隧道水平位移是否超过5mm。如止水帷幕无渗漏、地铁隧道水平位移小于5mm，方可继续进行分区分层开挖。实施效果：我QC小组成员在土方开挖过程中对基坑周边情况进行了监测以及比对了第三方专业地铁隧道监测数据：地铁隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收敛位移量都有了相应的减少。实施三 针对支撑方式不合理（1）收集类似工程相关的拆撑方式资料在支撑拆除之前，我QC小组和公司技术部人员首先了解公司之前类似工程的拆撑方式，收集相21、关资料。其次，联系相关地铁附近工程，了解此类工程的支撑拆除方式，为本工程支撑拆除方式的选择做好前期的准备工作。（2）支撑拆除方式的优化经过QC小组对拆除方案的对机械拆除、绳锯切割拆除、排孔切割拆除的对比，最终选择了绳锯切割方案。根据杭州市地铁建设管理暂行办法地铁隧道两侧各50m范围内属于控制区域，因此本工程对应北侧支撑区域如下图阴影部分属于地铁隧道控制区，我方经综合考虑，确定在地铁隧道50m控制范围内的支撑区采用绳锯切割拆除。绳锯切割范围（阴影区域）绳锯切割拆除的关键是在切割冠梁与支撑梁的位置，此过程是水平支撑系统与维护桩分离的过程。经过QC小组的调查了解，在拆撑速度合理范围内，切割冠梁与支撑22、梁的位置时切割距离每段应控制在8-10m均匀的距离（绳锯的穿孔距离），确保卸荷过程的均匀。绳锯穿孔过程 绳锯切割实施过程实施效果：我QC小组成员在支撑拆除过程中对基坑周边情况进行了监测以及比对了第三方专业地铁隧道监测数据：地铁隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收敛位移量都有了相应的减少。（1）拆除顺序的合理布置本工程支撑梁拆除总的顺序是，先拆除支撑梁体系中相对不重要（或相对受力较小）的支撑梁，再拆除相对较重要（或相对受力较大）的支撑梁。总体支撑拆除顺序根据楼层及传力带施工进度，考虑对称拆除，先拆东西侧角撑，再拆除中间对撑。支撑拆除时先拆除连杆，再拆主撑；支撑与围檩连接处应先给予切断，避免大面积23、拆除支撑时由于密集的振动对邻近环境产生不利影响。支撑拆除顺序示意图支撑拆除顺序示意图（2）做好拆支撑前的准备工作1）、每个区域支撑拆除前，需原基坑围护设计到现场确认是否可以拆除。2）、检查地下室底板或楼板的砼强度及传力带是否达到设计要求。3）、拆除前由项目部技术负责人先向拆除人员进行技术交底和安全交底。技术交底主要包括拆除顺序、拆除方法等；安全交底主要包括拆除时的安全措施、拆除时的应急措施等。实施效果：我QC小组成员在支撑拆除过程中对基坑周边情况进行了监测以及比对了第三方专业地铁隧道监测数据：地铁隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收敛位移量都有了相应的减少。十、效果检查（一）目标完成情况在整个24、深基坑施工完成后，小组对对浙江省工程勘测院专业地铁隧道监测数据进行了汇总分析，共选取了300天的监测数据进行了分析，其中位移量超控制值的数量为15，因此活动后本项目在深基坑施工过程中邻近地铁隧道位移量未超控制值率为95%，超出了预定90%的未超控制告率。8 85 5%9 90 0%9 95 5%0 0%2 20 0%4 40 0%6 60 0%8 80 0%1 10 00 0%活活动动前前目目标标值值活活动动后后Q QC C活活动动前前后后目目标标值值对对比比图图 制表人：余恒 时间：2016.10.10（二）经济效益由于本次QC活动的开展，本项目的整个深基坑施工过程中，地铁隧道位移量不仅控制25、在报警值内而且位移量得到了有效的减少，确保了本工程0.00节点按合同工期完成。本QC活动增加栈桥费用为25万，新增止水帷幕费用为120万，其他费用2万。本工程影响范围内的隧道管片共计265环，按以往工程统计地铁隧道位移超报警值的风险系数为5%，地铁隧道盾构管片修补费用约为20万/环。则产生的经济效益为：265200.05-（120+25+2）=118万元。（三）社会效益通过开展本次QC活动，本项目在深基坑施工对邻近地铁隧道位移量得到了有效控制，确保了地铁1号线隧道的安全。在G20停工期间本工程深基坑的第三方监测数据未出现报警，基坑安全得到了切实保障，为G20的安全保障做出了贡献，并获得了杭州市26、经济技术开发区建设工程峰会安全与环境质量保障工作先进单位。（四）无形效益通过开展本次QC活动，小组增强了开展QC小组活动的积极性，提高了分析问题，解决问题的能力，提升了整个团队实际解决问题的水平，增加了项目的凝聚力。十一、巩固措施1、成立地铁隧道附近深基坑施工前期指导小组，对公司后续在地铁隧道附近的项目施工开展进行前期培训和施工过程作业指导，将本次QC活动经验与成果扩展到地铁隧道附近深基坑施工的方方面面。2、对本次QC活动行之有效的管理措施和技术措施、组织方法、施工经验在项目中予以全面推广。十二、总结及今后打算1、总结回顾1）、通过此次小组活动，提高了对地铁附近深基坑施工的方法和管理上的认识，27、在确保地铁隧道安全的基础上，取得了较好的社会效益，也使小组成员得到了锻炼和提高，大家对自己创造出来的成果均感到自豪，对今后开展活动解决更多的问题，创造更大的效益充满信心。2）在本次QC小组活动中，小组成员发扬开拓进取、群策群力、团队合作等优良作风。同时、通过一系列的活动，大大提高了全体成员的创新能力、技术水平、理论知识、解决问题的信心、团队精神，锻炼了队伍，同时也为今后更加有效的开展QC活动积累了经验。QC活动自我评价 序号评价内容活动前（分）活动后（分）1参与活动意识70952质量创优意识70903个人能力75904团队精神70925QC知识65902、下一步打算项目部通过这次QC活动有效控制了地铁隧道附近深基坑施工对地铁隧道位移，取得了良好的经济效益和社会效益，也对项目部QC小组成员在这次活动中理论与实践也得到了锻炼提高。经过此次QC活动后，将形成企业级的绳锯切割拆撑工法，为后续工程做好指导。