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1、控制深基坑施工控制深基坑施工對鄰對鄰近地近地鐵鐵隧道的位移量隧道的位移量 目目 錄錄一、工程概況二、小組概況三、選擇選題四、現狀調查五、目標確定六、原因分析七、要因確定八、制定對策九、對策實施十、效果檢查十一、鞏固措施十二、總結及今后打算控制深基坑施工控制深基坑施工對鄰對鄰近地近地鐵鐵隧道的位移量隧道的位移量一、工程概況杭政儲出（2012）74號地塊和杭政儲出（2014)4號地塊商業商務用房項目位于杭州經濟技術開發區金沙大道以南、幸福河以西，場地西側和南側為金沙湖公園。總建筑面積137968.19m2，地下為二層結構。其中杭政儲出（2014）4號地塊項目：地上總建筑面積61603.98，地下建2、筑面積：27421.51；杭政儲出（2012）74號地塊項目：地上總建筑面積：31151.3，地下建筑面積：17791.4。基坑整體平面不規則，呈狹長狀，尺寸較大，總面積約26039m基坑東西長429m，南北向開挖最大寬度約85m，周長約980m。工程開挖深度較大，約為10.7013.15m。本工程基坑采用鉆孔灌注樁+SMW工法樁結合一道鋼筋混凝土內支撐的圍護形式，采用連續搭接三軸水泥攪拌樁作防滲止水帷幕。工程于2015年9月開工，工期為1250天。本工程質量目標確保“錢江杯”優質工程。二、小組概況1、QC小組概況QC小組概況一覽表 表1小組名稱杭政儲出【2012】74號地塊和杭政儲出【2013、4】4號地塊商業商務用房項目部QC小組成立日期2015年10月注冊登記號小組人數9人小組類型現場型活動情況出勤率90%課題注冊號2、QC小組成員QC小組成員一覽表 表2姓名性別年齡職務職稱組內職務QC教育時間男48項目經理工程師組長累計教育80小時男29技術負責工程師組員累計教育90小時男45施工負責工程師組員累計教育90小時男29技術員工程師組員累計教育90小時男26技術員助工組員累計教育90小時男25技術員助工組員累計教育90小時男26技術員助工組員累計教育90小時男26預算員助工組員累計教育80小時女25資料員助工組員累計教育80小時3、QC小組活動計劃表 表3 制表人：何隆 時間：204、10.8.5三、選題理由（1）本工程地下室面積為45212.9平方米，整體基坑開挖深度約10-13m。基坑整體平面不規則，呈狹長狀，基坑東西長429m，南北向寬度約85m，周長約980m。周邊有金沙湖公園、金沙大道、地鐵出入口等設施，因此深基坑的施工的安全至關重要。（2）之前地鐵1號線附近工程深基坑施工導致地鐵隧道位移超安全報警值，導致地鐵1號線停止運營，社會影響大，因此地鐵隧道的安全事關重大。（3）依照杭州市地鐵建設管理暫行辦法規定,本工程北側部分基坑邊線距地鐵1號線隧道距離在30m左右，屬于規劃控制區范圍。且杭州地鐵1號線已經運營，客流量較大。（4）地鐵隧道水平位移量報警值為4mm，地鐵隧5、道沉降量報警值為8mm，地鐵隧道收斂位移量報警值為8mm。基于上述理由，本次我們選擇了控制深基坑施工對鄰近地鐵隧道的位移量作為本次活動的課題。四、現狀調查為了進一步確保深基坑施工過程中地鐵隧道的安全性，我QC小組決定以地鐵隧道水平位移量3mm，地鐵隧道沉降位移量5mm，地鐵隧道收斂位移量5mm為本項目的控制值。我QC小組成員及公司技術質量部和工程部相關專業人員通過第三方專業監測單位了解金沙大道地鐵1號線附近相關工程深基坑施工時的地鐵隧道監測數據，并對深基坑施工整個過程地鐵隧道位移量數據進行了調查分析，并歸納整理，做出調查表：鄰近地鐵隧道位量超控制值現狀調查表 表4工程名稱檢查監測值數超過控制值6、數量超控制值率未超控制值率項目12002010%90%項目21502416%84%項目31002020%80%項目41502013.3%86.7%項目5 2003618%82%合計80012015%85%制表人：錢杭偉 時間：2015.8.10從以上調查表中可以看出，目前鄰近地鐵隧道位移量未超控制值率為85%。綜合上述各項目各施工階段超控制值的數量得出以下深基坑施工各階段地鐵位移量超控制值頻數統計表。鄰近地鐵隧道位移量超控制值頻數統計表 表5序號檢查項目頻數累計頻數頻率（%）累計頻率（%）1基坑降水階段363630%30%2土方開挖階段367230%60%3支撐拆除階段249620%80%4圍7、護樁施工階段61025%85%5支撐梁施工階段61085%90%6地下結構施工階段61145%95%7回填土階段61205%100%制表人：錢杭偉 時間：2015.8.10根據鄰近地鐵隧道位移量超控制值頻數繪制排列圖：制圖人：錢杭偉 時間：2015.8.10同時通過調查統計表和排列圖分析，深基坑施工中的基坑降水階段、土方開挖階段和支撐拆除階段為我們需要解決的主要問題。五、目標確定由深基坑施工對鄰近地鐵隧道位量超控制值現狀調查表可知QC小組活動前深基坑施工對地鐵隧道位移量未超控制值率是680/800=85%。其中基坑降水階段、土方開挖階段和支撐拆除階段是關鍵所在，只要全力解決這幾個階段地鐵隧道的8、位移量，那么深基坑施工對鄰近地鐵隧道位移量未超控制值率就能達到（800-120+96）/800100%=97%。即使未超控制值率達到90%，那么深基坑施工對鄰近地鐵隧道位移量未超控制值率也能達到（800-120+9690%）/800100%=95.8%。因此，我QC小組的目標是：深基坑施工對鄰近地鐵隧道位移量未超控制值達到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%活活動動前前目目標標值值目目標標柱柱狀狀圖圖制圖人：錢杭偉 時間：2015.8.15目標分析：通過QC小組努力將深基坑施工過程中的降水階段、土方開挖階段和支9、撐拆除階段的地鐵位移量未超控制值率達到90%。六、原因分析結合現狀調查結果，我們圍繞主要問題采用關聯圖進行分析關聯圖 制圖人：徐慶友 制圖時間：2015年9月1日七、要因確定我QC小組在組長的主持下，召開了專題會議，通過“頭腦風暴法”對關聯圖中的12條末梢原因進行逐一分析論證。序號末端因素分析與論證驗證方法負責人結果1技術交底不到位項目部在基坑降水前、土方開挖前和支撐拆除前采用ppt和三維模型的形似做好的技術交底工作，交底覆蓋了100%，對員工進行交底考核，綜合成績達90以上。現場驗證余恒非要因2方案編制無針對性項目部深基坑土方開挖方案經過詳細編制，且經過專家論證。基坑降水和支撐拆除均有編制單10、獨的專項方案。方案審查錢樹健非要因3土方開挖出土方式不合理土方開挖施工的過程，是一個卸荷的過程。隨著基坑的不斷開挖，基坑內一側的土體逐漸減少，土體內應力的變化導致周圍土體向基坑內側位移和滑移，可能間接影響地鐵隧道在水平和平面位置產生位移。本工程土方開挖深度約11m，而地鐵1號線隧道埋深即在813m，開挖過程可能導致隧道上部和周圍土體發生偏向基坑一側的水平移動，同時也可能受到下部土體向上隆起的應力。土方開挖關鍵是控制最后一層土方開挖的施工順序。現場驗證錢杭偉要因4基坑周邊材料堆放超載由于場地狹小，部分材料堆放于基坑周邊，項目部對此十分重視，在基坑周邊地面進行加強處理，并限制堆載重量和高度以及與基11、坑的距離。項目前期做好策劃工作，合理設置臨時道路、鋼筋堆場、木工堆場、木工加工棚、鋼筋鋼筋棚等設施。現場驗證徐慶友非要因5止水帷幕施工質量不佳項目部為保證三軸水泥攪拌樁施工質量，本工程采用2臺ZKD85-3三軸水泥攪拌樁機，同時派專人負責監督。現場驗證宋琪琪非要因6基坑外降水方式不合理本工程基坑北側靠近地鐵側，按間距1015m設置控制降水井，設計降水深度-5.3m。由于基坑外在降水過程中會隨水流帶出部分細現場驗證余鋒要因微土粒，再加上降水后土體的含水量降低，使土壤產生固結，因而會引起周圍地面的沉降，從而影響地鐵隧道的安全。7排水溝設置不合理經過前期策劃，項目部在基坑一周設置排水溝，并且合理放坡12、確保排水順暢。基坑周圍(局部場地受限不設排水溝）地面上設400400的排水溝，間隔20m設1000500500的沉淀池現場驗證余恒非要因8基坑內排水設置不合理挖土過程中應保持坑內降水，確保地下水在開挖面下0.5m。降水井時間須連續持續至頂板覆土完成。坑內離坡腳不小于4m處設臨時性明溝排水，集水井方式排水。在基坑內部降水，項目部嚴格按設計要求控制濾管的埋設深度。坑內降水，確保地下水在開挖面下0.5m，控制坑內外水位高差的變化速率，減少對圍護樁的側向力，避免坑外土壤產生沉降，有效減少對地鐵隧道位移的影響。現場驗證徐慶友非要因9支撐拆除方式不合理支撐拆除時的振動也可能對地鐵隧道產生不利的影響。方案比13、選錢杭偉要因10支撐拆除順序不合理本工程北側支撐結構施工對于基坑的穩定具有正面作用，相應對于地鐵的穩定也具有正面作用。但支撐結構拆除時，側向支撐力的消除，會對基坑周邊土體的穩定造成影響，從而影響地鐵隧道的安全穩定。現場驗證余鋒要因11項目管理部到位項目部制定相關制度，責任分工明確，責任落實到人，專人負責對整個拆除支撐過程的監督。現場驗證宋琪琪非要因12換撐養護不到位項目部，安排專人負責澆水養護，換撐澆水后采用毛氈覆蓋，確保達到設計強度。現場驗證錢樹健非要因制表人：余恒 制表時間：2015年10月5日八、制定對策制定4條要因，我QC小組按活動計劃，根據工程實際情況開展活動，采用“5W1H”的方法14、，對每個要因進行分析研究，并制定了對策，明確了目標、措施、責任人及時間。序號要因對策目標措施時間責任人地點1基坑外降水方式不合理制定靠近地鐵側基坑外降水方式地鐵隧道位移量未超控制值率達到90%。1、土方開挖前進行試降水試驗。2、基坑北側（靠近地鐵側）新增一道止水帷幕。2015.102016.8錢杭偉施工現場2土方開挖出土方式不合理制定詳細的土方開挖出土方案地鐵隧道位移量未超控制值率達到90%。1、合理布置土方開挖順序流程。2、出土口位置應采取可靠的地鐵保護措施。3、土方分層分段開挖施工。4、土方開挖進行試開挖。2015.112016.5余鋒施工現場3支撐拆除方式不合理的優化項目部經過比對選擇合15、理的拆撐方式地鐵隧道位移量未超控制值率達到90%。1、收集類似工程相關的拆撐方式資料。2、拆除方式的優化。2015.42016.8徐慶友施工現場4支撐拆除順序不合理制定詳細的拆撐順序地鐵隧道位移量未超控制值率達到90%。1、拆除順序的合理布置2、做好支撐拆除前的準備工作。2015.42016.8余恒施工現場方案制表人：余恒 制表時間：2015年11月10日九、對策實施實施一 針對基坑外降水方式不合理（1）土方開挖前，進行降水試驗。從2015年 11月19日至2015年11月22日進行了基坑試降水工作。在試降水期間，基坑外試降水前水位平均標高為4.082，試降水后水位平均標高為4.096。(說明16、：靠近地鐵側水位孔為SW01 SW12，選取1920日平均值為降水前水位值，2122日平均值為降水后水位值)通過以上水位監測數據看，試降水期間，坑外水位數據沒有較大突變，未發現滲漏現象，止水帷幕狀況良好。（2）項目部組織甲方、監理、基坑圍護設計院和地鐵隧道專家召開協調會，會后聽取各方建議在基坑北側（靠近地鐵側）新增一排封閉的三軸水泥攪拌樁，為保證地鐵隧道的安全，坑外將不進行降水（兩排三軸之間預留控制性降水井）。樁底進入3-1淤泥質粉質粘土2m。相應3-1層淤泥質土，滲透系數微小，能有效阻隔基坑內外水的聯系。基坑剖面示意圖我QC小組成員在基坑降水過程中對基坑周邊情況進行了監測以及比對了第三方專業17、地鐵隧道監測數據：地鐵隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收斂位移量都有了相應的減少。實施二 針對土方開挖及出土方式不合理（1）合理布置土方開挖順序流程基坑整體平面不規則，呈狹長狀，尺寸較大，與基坑圍護設計院共同討論后確定如下土方開挖順序的原則：土方開挖大區域按照后澆帶劃分，只有當相鄰后澆帶開挖大區塊底板及傳力帶達到C25混凝土強度后才能開挖相鄰區塊。故在支撐梁以下幾層土方開挖時，我方都遵循此原則進行，整體分從東西兩端區塊開始后退開挖直至中部區塊。土方開挖的關鍵是最后一階段的土方開挖和底板施工。最后一階段土方開挖和底板施工平面如下：最后一階段土方開挖施工具體施工三維模型順序圖如下：第一區塊最后一18、階段土方開挖和底板施工 第二區塊最后一階段土方開挖和底板施工 第二區塊最后一階段土方開挖和底板施工第三區塊最后一階段土方開挖和底板施工 第四區塊最后一階段土方開挖和底板施工第五區塊最后一階段土方開挖和底板施工（2）出土口采取可靠的地鐵保護措施基坑開挖的運土車輛靠金沙大道南側道路行駛（靠近本工程側），施工荷載不得超過40T，車輛行駛速不得大于道路所限速度的60%，并派專人負責指揮與監督。出土口位置加強措施：出土口位置基坑外新增4顆900鉆孔灌注樁；出土口位置新增10m9m棧橋，使出土口位置再往南移10m，距離地鐵隧道近40m，盡量減少車輛水平沖擊力對地鐵隧道的影響。（3）土方分層分段開挖施工為減19、少對于周邊土體的應力變化，土方開挖時必須嚴格遵循分層分段開挖的要求。小分層規則：地面自然標高為-0.5m 各分層標高大分層小分層備注-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大區分區規則：地下室開挖大區參照底板后澆帶分區進行。小區分區規則：北面靠近地鐵一側土方，支撐梁以上區域，以2020m為一個區塊，先行進行開挖。支撐梁下部以20m20m為一個獨立小區塊，逐步開挖。其余部分分區參照底板后澆帶進行。各層施工工況圖如下：第一層土方開挖工況圖第二層土方開挖工況圖第三層土方開挖20、工況圖（4）土方開挖進行試開挖支撐梁以上靠近北側圍護區域，支撐梁以上15m10m為一個區域進行試開挖，支撐梁以下15m10m為一個區域進行試開挖。試開挖后觀察止水帷幕是否有滲漏，監測地鐵隧道水平位移是否超過5mm。如止水帷幕無滲漏、地鐵隧道水平位移小于5mm，方可繼續進行分區分層開挖。實施效果：我QC小組成員在土方開挖過程中對基坑周邊情況進行了監測以及比對了第三方專業地鐵隧道監測數據：地鐵隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收斂位移量都有了相應的減少。實施三 針對支撐方式不合理（1）收集類似工程相關的拆撐方式資料在支撐拆除之前，我QC小組和公司技術部人員首先了解公司之前類似工程的拆撐方式，收集相21、關資料。其次，聯系相關地鐵附近工程，了解此類工程的支撐拆除方式，為本工程支撐拆除方式的選擇做好前期的準備工作。（2）支撐拆除方式的優化經過QC小組對拆除方案的對機械拆除、繩鋸切割拆除、排孔切割拆除的對比，最終選擇了繩鋸切割方案。根據杭州市地鐵建設管理暫行辦法地鐵隧道兩側各50m范圍內屬于控制區域，因此本工程對應北側支撐區域如下圖陰影部分屬于地鐵隧道控制區，我方經綜合考慮，確定在地鐵隧道50m控制范圍內的支撐區采用繩鋸切割拆除。繩鋸切割范圍（陰影區域）繩鋸切割拆除的關鍵是在切割冠梁與支撐梁的位置，此過程是水平支撐系統與維護樁分離的過程。經過QC小組的調查了解，在拆撐速度合理范圍內，切割冠梁與支撐22、梁的位置時切割距離每段應控制在8-10m均勻的距離（繩鋸的穿孔距離），確保卸荷過程的均勻。繩鋸穿孔過程 繩鋸切割實施過程實施效果：我QC小組成員在支撐拆除過程中對基坑周邊情況進行了監測以及比對了第三方專業地鐵隧道監測數據：地鐵隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收斂位移量都有了相應的減少。（1）拆除順序的合理布置本工程支撐梁拆除總的順序是，先拆除支撐梁體系中相對不重要（或相對受力較小）的支撐梁，再拆除相對較重要（或相對受力較大）的支撐梁。總體支撐拆除順序根據樓層及傳力帶施工進度，考慮對稱拆除，先拆東西側角撐，再拆除中間對撐。支撐拆除時先拆除連桿，再拆主撐；支撐與圍檁連接處應先給予切斷，避免大面積23、拆除支撐時由于密集的振動對鄰近環境產生不利影響。支撐拆除順序示意圖支撐拆除順序示意圖（2）做好拆支撐前的準備工作1）、每個區域支撐拆除前，需原基坑圍護設計到現場確認是否可以拆除。2）、檢查地下室底板或樓板的砼強度及傳力帶是否達到設計要求。3）、拆除前由項目部技術負責人先向拆除人員進行技術交底和安全交底。技術交底主要包括拆除順序、拆除方法等；安全交底主要包括拆除時的安全措施、拆除時的應急措施等。實施效果：我QC小組成員在支撐拆除過程中對基坑周邊情況進行了監測以及比對了第三方專業地鐵隧道監測數據：地鐵隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收斂位移量都有了相應的減少。十、效果檢查（一）目標完成情況在整個24、深基坑施工完成后，小組對對浙江省工程勘測院專業地鐵隧道監測數據進行了匯總分析，共選取了300天的監測數據進行了分析，其中位移量超控制值的數量為15，因此活動后本項目在深基坑施工過程中鄰近地鐵隧道位移量未超控制值率為95%，超出了預定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%活活動動前前目目標標值值活活動動后后Q QC C活活動動前前后后目目標標值值對對比比圖圖 制表人：余恒 時間：2016.10.10（二）經濟效益由于本次QC活動的開展，本項目的整個深基坑施工過程中，地鐵隧道位移量不僅控制25、在報警值內而且位移量得到了有效的減少，確保了本工程0.00節點按合同工期完成。本QC活動增加棧橋費用為25萬，新增止水帷幕費用為120萬，其他費用2萬。本工程影響范圍內的隧道管片共計265環，按以往工程統計地鐵隧道位移超報警值的風險系數為5%，地鐵隧道盾構管片修補費用約為20萬/環。則產生的經濟效益為：265200.05-（120+25+2）=118萬元。（三）社會效益通過開展本次QC活動，本項目在深基坑施工對鄰近地鐵隧道位移量得到了有效控制，確保了地鐵1號線隧道的安全。在G20停工期間本工程深基坑的第三方監測數據未出現報警，基坑安全得到了切實保障，為G20的安全保障做出了貢獻，并獲得了杭州市26、經濟技術開發區建設工程峰會安全與環境質量保障工作先進單位。（四）無形效益通過開展本次QC活動，小組增強了開展QC小組活動的積極性，提高了分析問題，解決問題的能力，提升了整個團隊實際解決問題的水平，增加了項目的凝聚力。十一、鞏固措施1、成立地鐵隧道附近深基坑施工前期指導小組，對公司后續在地鐵隧道附近的項目施工開展進行前期培訓和施工過程作業指導，將本次QC活動經驗與成果擴展到地鐵隧道附近深基坑施工的方方面面。2、對本次QC活動行之有效的管理措施和技術措施、組織方法、施工經驗在項目中予以全面推廣。十二、總結及今后打算1、總結回顧1）、通過此次小組活動，提高了對地鐵附近深基坑施工的方法和管理上的認識，27、在確保地鐵隧道安全的基礎上，取得了較好的社會效益，也使小組成員得到了鍛煉和提高，大家對自己創造出來的成果均感到自豪，對今后開展活動解決更多的問題，創造更大的效益充滿信心。2）在本次QC小組活動中，小組成員發揚開拓進取、群策群力、團隊合作等優良作風。同時、通過一系列的活動，大大提高了全體成員的創新能力、技術水平、理論知識、解決問題的信心、團隊精神，鍛煉了隊伍，同時也為今后更加有效的開展QC活動積累了經驗。QC活動自我評價 序號評價內容活動前（分）活動后（分）1參與活動意識70952質量創優意識70903個人能力75904團隊精神70925QC知識65902、下一步打算項目部通過這次QC活動有效控制了地鐵隧道附近深基坑施工對地鐵隧道位移，取得了良好的經濟效益和社會效益，也對項目部QC小組成員在這次活動中理論與實踐也得到了鍛煉提高。經過此次QC活動后，將形成企業級的繩鋸切割拆撐工法，為后續工程做好指導。