交通公司五盂QC

1、降低隧道开挖断面尺寸偏差率中建七局交通公司“黑哥们”QC小组一、工程简介五台至盂县高速下细腰隧道左线起讫桩号ZK37+995K39+525，全长1530米；右线起讫桩号K38+020-K39+522，全长1502米。其中隧道围岩节理裂隙很发育，岩体较破碎，岩层倾角较大，岩体总体稳定性较差。施工采取左右洞、两端同时相向施工方式。二、小组概况表1 QC小组概况表小组名称“黑哥们”QC小组所在单位中建七局交通公司小组注册号JTQC-11-06注册日期2011年6月26日课题名称降低隧道开挖断面尺寸偏差率课题类型现场型活动时间2011年7月至 2011年12月组员情况序号姓名性别职称项目职务组内职务组

2、内分工活动方式1高 菲男工程师副总工组长活动策划根据实际情况分析原因，制定对策，进行PDCA循环，以解决施工难题。2刘德旭男工程师隧道工程师副组长总体协调3杨东坡男工程师测量队长组员测量放线4冯大勇男助工施工员组员实施5詹诗茂男助工施工员组员实施6丁文龙男助工施工员组员实施7皇维军男助工施工员组员实施8郭丽霞女助工计量员组员实施9刘莎莎女助工资料员组员内业整理表2 QC小组活动计划时间阶段2011年7月8月9月10月11月12月小组成立计划阶段（Plan）实施阶段（Do）检查阶段（Check）巩固阶段（Action）制表人：刘德旭 日期：2011.7.06三、选题理由项 目本工程公司类似工程祁

3、临高速八标台缙高速三标工程类型高速公路高速公路高速公路结构部位隧道开挖隧道开挖隧道开挖设计形式左右洞分离/长隧左右洞分离/中隧左右洞分离/长隧断面开挖 允许偏差规范规定对、V类围岩，隧道拱部超挖平均小于150 mm，最大250mm；边墙、仰拱、隧底超挖平均100mm；无欠挖。隧道开挖断面尺寸偏差合格率88.4%95.8%95.2%平均95.57.1%小组收集本工程左洞进口、左洞出口、右洞进口三个施工段的隧道实际开挖情况进行了统计，并与我公司已施工的类似工程开挖断面此尺寸偏差合格率情况进行了对比分析见表：由图表对比可以明显看出，本工程隧道开挖断面尺寸偏差合格率偏低，低于类似工程水平，急需解决。四

4、、现状调查课题确定后，小组成员依据规范实测项目要求，对本工程已施工的300米隧道进行了开挖情况现场调查，共实测了450个点，数据整理见表3：表3 隧道开挖质量调查表序号检测项目检测点数不合格点数合格点数合格率（%）1超挖100366464.02欠挖10069494.03残眼数10049696.04错台7527397.35浮石7547194.7合计4505239888.4表4 隧道开挖质量问题统计表序号项目名称频数累计频数频率（%）累计频率（%）1超挖363669.269.22欠挖64211.680.83残眼数4467.788.54浮石4507.796.25错台2523.8100合计525210

5、0制表人：刘德旭 日期：2011.7.15小组依据质量问题统计表绘制隧道开挖质量问题排列图：图1 质量问题排列图结论：从排列图中可以看出，影响隧道开挖质量问题的关键症结是“超挖”。如果小组采取措施，全力解决了这个质量问题，隧道开挖实测偏差质量问题将得到有效的控制，合格率可达到（450-52+36*98%）/450=96.2%。五、设定目标根据本工程的特点，结合我公司的技术水平和施工能力等现状，小组制定的课题目标是：隧道开挖一次合格率达95%以上，断面超挖尺寸10cm，无欠挖。六、原因分析7月16日QC小组全体成员针对上述问题召开讨论会，进行了因果分析，利用因果分析图，从“人、机、料、法、环、测

6、”六大因素中找出了其主要原因，绘出了因果图。洞内视线差无孔斜检测仪器环法测料机人技术交底不详细工人操作不熟练不了解工艺流程钻杆选择不当孔点位、孔斜超标炸药选择不当爆破器材不达标导爆索质量不达标测放仪器精度不达标测量放样偏差超标装药结构不合理爆破参数选择不当爆破效果不达标钻孔对中误差超标超前地质预报选择不当隧道超挖率高炮孔孔斜超标测放点位丢失围岩破碎潮湿无特殊炮孔位置调整措施钻孔台车不配套误判围岩类别图2 鱼刺图制图人：高菲 制图日期：2011.07.16七、要因确定根据鱼刺图我们共找到12个末端因素，并制定了要因确认计划表，对其进行了逐项分析，制定要因确认计划表，如表5所示。表5 要因确认计划

7、表序号末端因素确认方法负责人计划完成时间1超前地质预报选择不当现查检查、内业资料高 菲、刘德旭、刘莎莎2011.7.202钻杆选择不当现查测试皇维军、杨东坡2011.7.213炸药选择不当试验测试高 菲、刘德旭2011.7.224导爆索质量不达标检查测试高 菲、刘德旭2011.7.225钻孔台车不配套现场检查杨东坡、丁文龙2011.7.236技术交底不详细查内业资料詹诗茂、郭丽霞2011.7.247测放仪器精度不达标检查测试丁文龙、刘德旭2011.7.258无孔斜检测仪器现场检查冯大勇、詹诗茂2011.7.269洞内视线差现场检查皇维军、丁文龙2011.7.2510无特殊炮孔位置调整措施现场检

8、查高 菲、刘德旭2011.7.2511装药结构不合理试验测试、查内业资料刘莎莎、杨东坡2011.7.2612爆破参数选择不当现场测试高 菲、杨东坡2011.7.27制表人：刘德旭 制表时间：2011.07.18按照要因确认计划表，小组成员对每条末端因素进行逐一确认：末端因素一：超前地质预报选择不当确认方法确认内容确认人确认时间现场抽查内业资料一是查施工方案和隧道开挖作业指导书，对隧道开挖超前地质预报仅采用了“超深钻”这一种方法；二是在现场检查和询问现场技术人员，发现实际开挖中“超深钻”地质预报获得的超前地质信息较为单一，尤其是对岩层结构有变化地段，预测偏差较大，造成实际地质情况和采用“超深钻”

9、获得地质情况差距较大，从而造成围岩级别误判，导致出现超欠挖。刘德旭刘莎莎高 菲07.20 结论：要因 末端因素二：钻杆选择不当确认方法确认内容确认人确认时间现场查看一是对实际使用的四个作业面的钻杆进行了抽查，其中左懂洞进口段、右洞进口段、右洞出口段所用钻杆属同一厂家生产，且均为新购置的钻杆；左洞出口段使用的钻杆为另一厂家生产，80%以上是新购置钻杆，均有合格证书。小组成员对钻杆直径、长度、端头等进行了抽查，均能满足要求；二是询问进行了26名现场钻机操作工人，90%以上认为钻杆满足要求，无使用不妥之处；经查看现场实际炮眼，从孔径、孔垂直度、孔深、钻孔进尺、操作简易程度等方面均能满足正常需要。皇维

10、军杨东坡07.21 结论：非要因末端因素三：炸药选择不当确认方法确认内容确认人确认时间现场抽查一是查施工方案知，针对隧道围岩性质，爆破设计要求采用乳化炸药和硝铵炸药两种；现场查看，爆破采用的炸药均为从民爆公司专供乳化炸药（2#岩）和硝铵炸药，均为合格产品；二是结合实际爆破出的围岩岩性，依据相关专业爆破技术人员现场确定，该岩性使用此类炸药较为准确。高 菲刘德旭07.22 结论：非要因末端因素四：导爆索质量不达标确认方法确认内容确认人确认时间现场抽查一是查施工方案知，爆破网路设计采用塑料导爆索，经现场查看，实际导爆索均为当地民爆公司专供合格产品；二是结合实际爆破情况，使用过程中均采用双网路系统，未

11、出现因导爆索质量问题导致的拒爆现象，经爆破专业设计作业人员鉴定，并结合现场试爆试验证明，导爆索质量能满足爆破作业。高 菲刘德旭07.22 结论：非要因末端因素五：钻爆台车不配套确认方法确认内容确认人确认时间现场抽查一是查看左右洞进出段四个作业面，均配置了钻孔台车；二是在观察钻孔作业人员在台车上实际作业效率和钻孔情况发现存在几点：台车较旧，移动不便，且台车在高度和宽度上与本隧道的设计开挖断面有些不匹配。分析台车来源，四台台车中有三台为其他隧道使用后直接周转过来，一台为经过简单改装后就投入使用。三是询问20名钻爆作业人员，18人对钻爆台车较为不满意，严重影响钻孔质量，须进行改装。杨东坡丁文龙07.

12、23 结论：要因末端因素六：技术交底不详细确认方法确认内容确认人确认时间内业资料现场抽查一是查技术交底记录，明确规定了各作业环节的操作流程和注意事项，并与现场生产进行了对比，技术交底具有较强的操作性和可行性；二是查询经技术交底后的60名钻爆作业人员和8名技术管理人员，其中56名作业工人和全部的技术管理人员均较熟悉隧道开挖流程和操作要点，且多人为有丰富经验的专业隧道开挖人员詹诗茂郭丽霞07.24 结论：非要因末端因素七：测放仪器精度不达标确认方法确认内容确认人确认时间现场查看试验测试一是查看项目部投入隧道开挖测量测放的莱卡TC402电子全站仪有两台，为进口全站仪，具备红外线直接测放钻孔孔位功能，

13、都有合格证书并经过计量器具检验标定，取得计量合格证书；二是经现场炮孔测放测试，30分钟内，顺利投放了22个孔位，经检验校核，测放点位精度较高，21个点均在允许误差范围内，最大偏差值仅为25mm。丁文龙刘德旭07.25 结论：非要因末端因素八：无孔斜检测仪器确认方法确认内容确认人确认时间现场查验一是由于孔斜过大会造成钻孔孔底标高不在设计位置，会影响爆破开挖效果；但目前市场上还没有检查小孔径孔斜的高效专业工具。二是查施工现场，技术人员采用“勾股定理”进行简易确定孔斜，辅以内业计算和爆破试验结果，操作工人技术较为熟练，孔斜偏差能控制在5度范围内，由于每次开挖进尺控制在1.6米左右，孔斜对爆破效果影响

14、有限。冯大勇詹诗茂07.26 结论：非要因末端因素九：洞内视线差确认方法确认内容确认人确认时间现场抽查一是隧道内安装了照明和动力供电系统，钻爆作业面设置了4台安全照明灯（低于36V），经现场人工实际测试，可视度能满足孔位测放及钻孔对中要求；二是隧道内安装了通风系统，开挖爆破产生的岩尘，经过通风系统供风后，能及时消除灰尘对视线的影响。皇维军丁文龙07.25 结论：非要因末端因素十：无特殊炮孔位置调整措施确认方法确认内容确认人确认时间现场抽查测量测放炮孔后，采用红油漆标注孔位的方法，即清晰又明了；在特潮湿（或流水）和有裂缝的部位，采取适当调整炮孔位置和装药量的措施解决。刘德旭高 菲07.25 结论

15、：非要因末端因素十一：装药结构不合理确认方法确认内容确认人确认时间现场抽查查施工方案要求，爆破设计周边眼采用不连续装药结构；实际爆破采用也为不连续装药结构，采用非电毫秒延时电雷管起爆。刘莎莎杨东坡07.26结论：非要因末端因素十二：爆破参数选择不当确认方法确认内容确认人确认时间内业资料现场查验一是查隧道开挖作业爆破设计方案，爆破参数依据隧道开挖岩层性质，给出了炮孔布置方式、孔径、孔深、排间距、最大装药量、单耗、网路连接等爆破技术参数区间，但未区别岩性进行优化爆破参数。二是查爆破作业现场，爆破技术人员依据经验在参数区间内取值较随意，未针对围岩级别进行爆破参数优化调整，且装药量控制不严谨，单耗较设

16、计给出的用量偏差较大。三是爆破后的开挖面存在炮根残留较多，达不到预想的光面爆破效果。高 菲杨东坡07.27结论：要因通过以上逐条确认，主要原因有三条：要因一：超前地质预报选择不当要因二：钻爆台车不配套要因三：爆破参数选择不当 八、制定对策针对主要原因，运用5W1H原则进行对策制定： 表6 对策表序号要 因对 策目 标措 施地 点时 间责任人1超前地质预报选择不当投入先进设备，调整超前地质预报组合方式准确对围岩进行超前地质预报，准确率达90%以上1.配备TSP超前地质预报仪；2.采用TSP隧道地震波反射法+超深钻法（加深炮孔钻探法）进行开挖面超前地质预报；3.增加地质素描法；左洞进口段右洞出口段

17、07.28-08.20刘德旭 詹诗茂 丁文龙高 菲郭丽霞2钻爆台车不配套依据隧道开挖断面形式和开挖方法对钻爆台车进行改装四台钻爆台车改装率100%，满足钻爆作业需求1.加宽1#、2#、4#台车两侧宽度；2.加高3#台车高度，并改善3#台车轨道滑移装置；左洞进口段右洞出口段07.30-08.22高 菲 刘德旭皇维军冯大勇3爆破参数选择不当依据隧道围岩级别，优化爆破设计参数分别确定、级围岩最优爆破参数，开挖单耗0.75kg/m31.依据超前地质预报结果，快速确定、级围岩爆破设计参数合理区间；2.按照最优设计参数进行爆破开挖试验；3.确定、级围岩最优爆破参数，实行“一爆一设计”进行隧道开挖爆破作业。

18、左洞进口段右洞出口段07.28-09.28高 菲刘德旭杨东坡刘莎莎詹诗茂冯大勇制表：刘德旭 日期：2011.07.30九、实施对策（Do）实施对策一：超前地质预报选择不当1、项目配备TSP超前地质预报仪图4 TSP超前地质预报仪及预报原理 制图人：刘莎莎 制图时间：2011.07.29TSP隧道地震波反射法：预报距离长；对隧道施工干扰小；提交资料及时；自动生成地质平面图和纵断面图；预报准确性；预报精度；预报断层、弱硬岩接触面等面状结构反射信号较为明显。加深炮孔钻探法：具有设备简单、操作方便、赞用低、占用隧道施工时间短。2、采用TSP隧道地震波反射法+超深钻法（加深炮孔钻探法）进行开挖面超前地质

19、预报；2011年07月28日，邀请专业技术人员在左洞进口段、右洞出口段进行了两次超前地质预报； 2011年7月30日，依据TSP隧道地震波反射法测得的数据，在左洞进口段和右洞出口进行了超深钻法，分别在洞顶、两侧中部加深了3个炮孔，对超前地质预报结果进行校核。TSP 探测仪图5 TSP超前地质预报实景图 制图人：刘莎莎 制图时间：2011.07.303、增加地质素描法；该方法设备简单（地质罗盘）、操作方便、不占用隧道施工时间，提交资料及时，且能为整座隧道提供完整的地质资料，费用低。图6 地质素描法 图7 加深炮孔钻探 制图人：高 菲 制图时间：2011.07.314、施效果验证2011年8月4日

20、，小组成员汇总了近一周以来隧道开挖数据，对比结果如下表所示：表7 对策一实施效果对比表项 目围岩级别级级级超前地质预报次数360隧道围岩实际次数360准确率（%）100100制表人：刘莎莎 制表时间：2011.08.06由此可知：采用TSP隧道地震波反射法+超深钻法（加深炮孔钻探法）进行开挖面超前地质预报，并辅以地质素描法进行验证复核，准确率较高，能准确超前判断隧道围岩级别。对策实施二：钻爆台车不配套1、加宽1#、2#、4#台车两侧宽度； 2、加高3#台车高度和两侧宽度；台车加宽部分图8 钻爆开挖台车 制图人：刘莎莎 制图时间：2011.08.233、施效果验证2011年8月30日，小组成员汇

21、总了近一周以来隧道钻孔和装药作业等方面数据，对比结果如下表所示：表8 对策一实施效果对比表项 目钻孔（个）装药（孔）左洞进口段右洞出口段左洞进口段右洞出口段台车改装前920/1020940/1050992/1020993/1050台车改装后1015/10201044/10501016/10201050/1050合格率（%）90.1/99.589.5/99.492.2/99.894.5/100制表人：刘莎莎 制表时间：2011.08.30由此可知：钻爆开挖台车改装后能使钻孔作业和装药作业的一次合格率、作业效率得到大幅度（约10%左右）的提高。对策实施三：爆破参数选择不当1、 依据超前地质预报结果

22、，快速确定、级围岩爆破设计参数合理区间；图9 围岩（级）爆破设计参数区间 制图人：刘莎莎 制图时间：2011.08.212、按照最优设计参数进行开挖爆破试验；图10 开挖爆破实景图 制图人：刘莎莎 制图时间：2011.08.233、确定、级围岩最优爆破参数，实行“一爆一设计”进行隧道开挖爆破作业。图11 级围岩最优爆破参数图12 级围岩最优爆破参数图13 级围岩最优爆破参数制图人：高 菲 制图时间：2011.08.254、施效果验证2011年9月10日，小组成员汇总了近二周隧道8次开挖平均数据，对比结果如下：表9 对策三实施后效果对比表项 目隧道开挖质量问题欠挖超挖浮石错台炸药单耗（kg/m3

23、）爆破参数优化前4点8点2处2处0.78爆破参数优化后0点1点0处1处0.71改善情况解决大幅改善解决降低减低单耗9.8%制表人：刘莎莎 制表时间：2011.09.12由此可知：通过优化不同级别围岩的爆破开挖设计参数，能使超欠挖状况得到较大改善，同时，降低了炸药单耗量。施工现场隧道开挖爆破执行“一爆一设计”效果较好。图14 隧道爆破开挖实景图制图人：高 菲 制图时间：2011.09.18十、效果检查（Check）1、目标值达成2011年9月25日，小组汇总一个月内四个隧道开挖作业面的检查实测项目数据，整理归纳见下表所示：表10 隧道开挖实测项目数据统计表序号项 目检测点数一次合格点数不合格点数合格率%1超挖10092892.02欠挖10099199.03错台7571494.64浮石7573297.35残眼数10096496.0合计4504311995.8图15 QC活动效果图制图人：刘莎莎 制图时间：2011.09.28同时，小组成员对取得效果后的巩固期（1112月）进行了跟踪调查，发现月平均合格率均达目标要求，整体维持在优良水平，证明本课题已得到解决。对策实施阶段目标值对策实施前阶段图16 QC活动效果巩固阶段折线图制图人：高菲 制图时间：2011.12.182、经济效益截止至2011年11月31日，隧道爆破超挖控制合格率高达95%以上。由于减少了超挖显现，同时控制超挖10c