QC降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本讲义

土建结构科QC小组降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本

DecreasetheCostofHighEmbankmentSlopeTreatingforXuanhan500kVTransformerSubstation2016年04月西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本1小组名称土建结构科QC小组课题类型攻关型课题名称降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理造价成立日期2015.3注册号201531活动次数12次人均受QC教育时间48小时出勤率100%序

号姓

名文化程度技术职称组内分工1郑

中研究生助

工组长：组织活动、记录，方案策划、计算制图、数据分析、资料整理、成果发布2甘子牛研究生助

工组员：专题研究、成果整理、成果发布3周光炳本

科高

工4蒲

涛本

科高

工5刘亚琦研究生高

工6罗一本

科高

工7侯克让本

科教

高8黄佑验本

科教

高顾问：建议指导、效果检查9鄢明章本

科教

高小组介绍选题理由可行性分析目标设定要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本22015年12月20日，深圳光明新区山体滑坡选题理由小组介绍可行性分析目标设定要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算边坡安全西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本3选题理由小组介绍可行性分析目标设定要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算我院要求选择课题降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本顾客要求行业难题工程特性“精心设计、科学管理、节约资源、保护环境、以人为本、顾客满意”，提高我院设计质量总平布置调整后，原边坡治理费用高于初设业主要求不能超预算，需降低边坡支护成本高边坡失稳引起的工程质量问题屡有报道复杂地质条件下高边坡支护也是行业研究热点西南山区岩层性质差、地下水侵蚀作用强易形成软弱夹层、倾斜基岩面等西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本4目标设定小组介绍可行性分析选题理由要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算调整平面布置后的宣汉变高填方边坡治理造价为564万元，而根据业主要求，宣汉变高填方边坡治理造价不能高于初步设计预算531万元，因此，本次QC小组动目标确定为：将宣汉变高填方边坡治理造价从564万元降低至531万元。设定本次QC活动目标西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本5可行性分析小组介绍目标设定选题理由要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算调查分析一：宣汉变高填方边坡的构成宣汉变工程高填方边坡治理造价土石方填筑层造价软弱土层处理造价西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本6可行性分析小组介绍目标设定选题理由要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算调查分析二：对土石方填筑层造价的调查土石方填筑层造价土石方总量土石方运输费用土石方施工费用土石方施工单价西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本7可行性分析小组介绍目标设定选题理由要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算调查分析二：对土石方填筑层造价的调查土石方总量无降低空间用地红线和厂区使用边线距离很近填方边坡高度由场地原始地形决定土石方挖方量与填方量基本持平西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本8可行性分析小组介绍目标设定选题理由要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算调查分析二：对土石方填筑层造价的调查土石方施工费用无降低空间项

目福溪电厂2×600MW白马电厂600MW金堂电厂一期2×600MW奉节上大压小新建电厂习水二郎电厂4×660MW宣汉500kV变电站土石方施工单价元/m315.214.814.314.515.415土石方运输费用综上，宣汉变高填方边坡工程，土石方填筑层造价为327万元，降低空间很小。降低空间小本工程设计中，土石方填方总量与挖方量基本相同，填方用土即从本工程场地内部运输，运输线路最短，运输费3.0元/m3，已经最少。西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本9可行性分析小组介绍目标设定选题理由要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算调查分析三：对已建工程软弱层处理造价的调查高填方边坡软弱土层处理费用统计表项目软弱土层平均深度（m）软弱土层处理总费用（万元）单位造价费用/面积×深度（元/m2×m）福溪电厂2×600MW8900174白马电厂600MW12140152金堂电厂一期2×600MW7530134奉节上大压小新建电厂4203115习水二郎电厂4×660MW5762123平均值－－139.6西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本10可行性分析小组介绍目标设定选题理由要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算调查分析三：对已建工程软弱层处理造价的调查高填方边坡软弱土层处理费用单价统计折线图各工程的单位造价差异较大，最大值为174元/m2×m，最小值为115元/m2×m，平均值为139.6元/m2×m。西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本11可行性分析小组介绍目标设定选题理由要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算调查分析四：对宣汉变工程高填方边坡软弱层处理费用的调查宣汉变工程高填方边坡处理预算表（总平面调整后）宣汉变工程软弱土层平均深度软弱土层处理预算费软弱土层单位造价6m237万元141（元/m2×m）西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本12可行性分析小组介绍目标设定选题理由要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算调查分析四：对宣汉变工程高填方边坡软弱层处理费用的调查高填方边软弱土层处理单位造价柱状图结论：针对宣汉变工程的高填方边坡，软弱土层处理单位造价高，是整个填方边坡治理费用高的主要问题。西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本13可行性分析小组介绍目标设定选题理由要因确认原因分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算调查分析五：目标可行性分析降低软弱土层处理单位造价小组成员通过本次QC活动，有能力将宣汉变工程软弱土层处理单位造价降低到113元/m2×m，接近并略低于已建工程软弱土层处理单位造价最低值115元/m2×m，则可以将调整平面布置后的软弱土层处理费用降低至190万元，整个高填方边坡处理造价为190＋327＝517＜531万元，可以达到目标要求！西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本14原因分析小组介绍目标设定选题理由要因确认可行性分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算系统分析图11个末端因素西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本15要因确认小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算要因确认计划

经过分析，QC小组得出了软弱土层处理单位造价高的11个末端原因，制定了详细的要因确认计划表：序号末端因素确认内容确认方法判别标准负责人确认时间1设计人员培训不到位是否对设计人员培训不到位培训考核培训率100％

合格率100％侯克让、黄佑验2015.72勘察人员培训不到位是否对勘察人员培训不到位电话调查相关人员经过认证培训，具有相关从业资格郑中、刘亚琦、甘子牛2015.73土体力学试验设备不可靠土体力学试验设备是否可靠电话调查使用仪器设备按时检验合格郑中、刘亚琦、甘子牛2015.7西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本16要因确认小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算要因确认计划序号末端因素确认内容确认方法判别标准负责人确认时间4加筋材料类型选择不合理所选定的上部加筋材料类型是否合理查看资料试算分析所选定的上部加筋材料类型满足工程要求郑中、周光炳、刘亚琦、侯克让、罗一2015.75加筋材料参数选择不合理所选定的上部加筋材料参数是否合理查看资料上部加筋材料参数满足工程要求，保证填土自身稳定郑中、周光炳、侯克让、罗一2015.76软弱土层增强材料类型选择不合理所选定的软弱土层增强材料类型是否合理查看资料专家论证所选定的上部加筋材料类型满足工程要求郑中、刘亚琦、侯克让2015.77增强后软弱土层材料参数选择不合理所选定的增强后软弱土层材料参数是否合理查看资料试算分析增强后软弱土层材料参数合理反应土体特性，保证填方边坡整体稳定郑中、刘亚琦、侯克让2015.7西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本17要因确认小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算要因确认计划序号末端因素确认内容确认方法判别标准负责人确认时间8参数输入不正确参数输入是否正确调查确认计算参数数值输入正确郑中、周光炳、侯克让、黄佑验2015.79计算理论选取不正确计算理论选取是否正确调查确认计算理论严格按照理论和规范周光炳、黄佑验、鄢明章2015.710填方边坡坡度设计不合理填方边坡坡度设计是否合理调查确认填方边坡坡度合理周光炳、黄佑验、鄢明章2015.711计算软件模块少计算软件是否模块少调查确认计算软件使用广泛可靠郑中、周光炳、甘子牛2015.718要因确认四：加筋材料类型选择不合理确认方法：查看资料确认内容：所选定的加筋材料类型是否合理确认标准：所选定的加筋材料类型满足工程要求结论：上部加筋材料类型不合理是导致“高填方边坡软弱层处理费用高”的主要原因要因1.土坡加筋可以使坡度变陡，节省用地，减少填方量2.调查8项软弱层的填方边坡工程，发现不同种类的加筋材料，力学性质不同，导致相同条件边坡安全系数差异大，差异达到35%；保证相同安全系数前提下，对软弱土层处理要求差异大，从而直接影响软弱土层治理费用三种破坏形式西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本要因确认小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算19要因确认六：软弱土层增强材料类型不合理确认方法：查看资料、专家论证确认内容：所选定的软弱土层增强材料类型是否合理确认标准：所选定的软弱土层增强材料类型满足工程要求结论：软弱土层增强材料类型不合理是导致“高填方边坡软弱层处理费用高”的主要原因要因1.软弱土层需要进行增强，保证土体不会从软弱层剪出2.调查8项软弱层的填方边坡工程，发现各工程软弱土层增强材料选用种类多，相近工程最终的软弱土层治理费用差异较大。通过试算分析，发现不同的材料类型对边坡稳定性影响很大，从而直接影响软弱土层治理费用水泥土搅拌桩抗滑桩西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本要因确认小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算20确认方法：查看资料、试算分析确认内容：所选定的增强后软弱土层材料参数是否合理确认标准：增强后软弱土层材料参数合理反应土体特性，保整体稳定结论：增强后软弱土层材料参数不合理是导致“高填方边坡软弱层处理费用高”的主要原因要因要因确认七：增强后软弱土层材料参数不合理1.增强材料与原土层相互作用，机理复杂2.调查8项软弱层的填方边坡工程，发现采用增强后弱土层参数不尽相同，

相近工程最终的软弱土层治理费用差异较大。通过试算分析，发现增强后弱土层参数对边坡稳定性影响很大，从而直接影响软弱土层治理费用下滑力抗滑力下滑力抗滑力西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本要因确认小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算21非要因的确认过程，具体请见下表：序号末端因素确认内容判别标准

验证情况确认结果负责人确认时间1设计人员培训不到位是否对设计人员培训不到位培训率100％，合格率100％小组成员于2015年6月20日检查了结构科规程规范学习培训记录，培训率合格率达到100%非要因侯克让黄佑验2015.6.202勘察人员人员培训不到位是否对勘察人员培训不到位相关人员经过认证培训，具有相关从业资格小组成员于2015年4月2日对相关工程勘察部门进行电话调查，所有勘察人员均具有相关从业资格非要因郑中刘亚琦甘子牛2015.4.23土体力学试验设备不可靠土体力学试验设备是否可靠使用仪器设备按时检验合格小组成于2015年4月2日对相关工程勘察部门进行电话调查，所有土体力学试验设备均按时检验合格。非要因郑中刘亚琦甘子牛2015.4.25加筋材料参数不合理所选定的加筋材料参数是否合理加筋材料参数满足工程要求，保证填土自身稳定小组对8项填方边坡工程统计分析，材料参数均由厂家按国家/行业标准试验实验结果提供，可靠性较高非要因郑中周光炳侯克让罗一2015.6.11~6.17要因确认西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本要因确认小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算22要因确认序号末端因素确认内容判别标准

验证情况确认结果负责人确认时间8参数输入不正确参数输入是否正确计算参数数值输入正确小组对程序计算中参数输入情况进行现场检查，各项输入数据正确率100％非要因郑中周光炳侯克让黄佑验2015.7.22~7.289计算理论选取不正确计算理论选取是否正确计算理论严格按照理论和规范小组对常用的边坡分析方法进行分析讨论现在采用的边坡计算极限理论法和强度折减法均能够正确分析实际工程问题非要因周光炳黄佑验鄢明章2015.7.22~7.2810填方边坡坡度不合理填方边坡坡度是否合理填方边坡坡度合理小组对相关资料进行查阅，边坡坡度合理对成本有影响，但受多种因素制约，设计中不可控非要因周光炳黄佑验鄢明章2015.5.28~5.2911计算软件模块少计算软件是否模块少计算软件使用广泛可靠小组对发现我院引进的PLAXIS软件和理正软件填方边坡治理问题上具有应用广泛，工程使用经验丰富非要因郑中周光炳甘子牛2015.5.9西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本要因确认小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算23要因确认最后，经过逐一分析、试算，小组人员最终确定三个要因：要因1.加筋材料类型选择不合理2.软弱土层增强材料类型选择不合理3.增强后软弱土层材料参数选择不合理西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本要因确认小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算24序号要因对策目标措施完成时间责任人地点1加筋材料类型选择不合理选择适用的加筋材料类型加固坡面，减少填方量1、调查常用的加筋材料类型；

2、结合相近工程，选择合理的类型。2015年8月郑中、周光炳、刘亚琦、侯克让1701办公室2软弱土层增强材料类型选择不合理选择适用的软弱土层增强材料类型提高安全系数，降低单位造价1、对采用几种不同软弱土增强材料的进行边坡稳定分析；

2、将分析结果进行对比，选定合理的材料类型。2015年8月郑中、蒲涛、侯克让、黄佑验1701办公室3软弱土层增强材料参数选择不合理选择合理的软弱土层增强材料参数软弱土层处理单位造价降低到113元/m2×m1、调查土体增强参数计算方法；

2、对比分析各种计算方法，选定计算模型；

3、验算计算模型。2015年8月郑中、周光炳、鄢明章、黄佑验1701办公室制定本次QC活动对策西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本制定对策小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析要因确认对策实施效果检查巩固措施总结打算25实施对策一：选择适用的加筋材料类型常用作筋材的土工合成材料为土工格栅、土工织物和土工带土工格栅土工织物土工带西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本对策实施小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析要因确认制定对策效果检查巩固措施总结打算26实施对策一：选择适用的加筋材料类型通过对策一的实施，找到了适用于宣汉变工程的加筋材料类型（土工格栅），加固坡面的同时也减少了填方量，为分析软弱土层治理提供了基本条件西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本对策实施小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析要因确认制定对策效果检查巩固措施总结打算材料控制安全系数总造价（万元）单位造价（元/m2×m）适用性土工格栅1.35226134双向强度高适用性好土工带1.35260154强度高整体性差土工织物1.35326193强度较低适合较矮边坡实施对策一获取的结果27实施对策二：选择适用的软弱土层增强材料类型有软弱层的高填方边坡，常用的处理方法有抗滑桩、水泥土搅拌桩、高压旋喷桩等软弱土层不处理高填方边坡安全系数<1.0水泥土搅拌桩处理高填方边坡安全系数=1.35抗滑桩处理高填方边坡安全系数=1.35高压旋喷桩和水泥土搅拌桩加强软弱层的机理基本一致高压旋喷桩更适用于处理深度大、土质较特殊的情况高压旋喷桩工程造价约水泥土搅拌桩的1.5~2.0倍西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本对策实施小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析要因确认制定对策效果检查巩固措施总结打算28实施对策二：选择适用的软弱土层增强材料类型通过对策二的实施，找到了适用于宣汉变工程的软弱土层增强材料类型，大幅降低软弱土层治理费用，共减少费用21万元实施对策二获取的结果方案基本参数控制安全系数总造价（万元）单位造价（元/m2×m）抗滑桩1.5×1.0间距1.35226134水泥土搅拌桩直径600mm间距1.5m正三角形布置1.35205122西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本对策实施小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析要因确认制定对策效果检查巩固措施总结打算29实施对策三：选择合理的增强后软弱土层材料合理参数设置水泥土搅拌桩后，软弱土层中土和搅拌桩将在填方荷载的作用下共同受力，受力机理较为复杂一种将是土和搅拌桩视为不同的结构单元进行分析；一种是按照复合地基理论，将加强区土体视为整体前者需输入增强桩体和原土层参数；后者需要输入等效的土体参数填方边坡桩土分离计算模型填方边坡桩土复合计算模型西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本对策实施小组介绍目标设定选题理由原因分析可行性分析要因确认制定对策效果检查巩固措施总结打算桩土分离模型安全系数曲线桩土复合模型安全系数曲线30实施对策三：选择合理的增强后软弱土层材料合理参数通过对策三的实施，找到了增强后软弱土层材料合理参数，进行了精确的高填方边坡的稳定性分析，处理软弱层的费用降低至106元/m2×m，总共降低了59万元；降低幅度达到24.9%实施对策三获取的结果方案基本参数安全系数总造价（万元）单位造价（元/m2×m）水泥土搅拌桩

桩土复合直径600mm

间距1.5m

正三角形布置1.41205122水泥土搅拌桩

桩土复合直径500mm

间距1.5m

正三角形布置1.33178106水泥土搅拌桩

桩土复合

理正验算直径500mm

间距1.5m

正三角形布置1.35178106西南电力设计院有限公司：降低宣汉500kV变电站高填方边坡治理成本对策实施小组介绍目标设定选题理由