攻克软土地区水位控制难题

发表单位：XX建筑工程有限公司一分公司发布人：XXQC小组名称：XXXXQC小组发布时间：2008.6攻克软土地区-27m深基坑地下水位控制难题1

XX交通枢纽工程，是2006年天津市重点建设工程。工程坐落于XX后广场，由天津城投建设有限公司投资兴建，XX勘查设计院设计，XX监理公司监理，XX建筑有限公司一分公司承建。

一、课题介绍该工程集普速铁路、京津城际高速铁路、城市轨道交通、公交和周边市政道路于一体的大型综合项目。本标段工程东西向长约284m，宽约73m～105m，占地面积约23500m²，为地下三层，总建筑面积约70000m²，是XX综合交通枢纽工程后广场区域中心标段。第一施工标段

第二施工标段

第三施工标段

2本工程为与城际铁路站房重叠部分枢纽地下结构工程。采用盖挖逆作法施工。地下结构处于软土地区，埋深27m，穿透第一含水层（潜水层），距第二含水层（承压水层）仅1.5m-2m，地下水旺盛，而支护结构采用53m深，1200mm厚地下连续墙，如何控制地下水位到位，保证工程质量，又不对周边环境产生影响，是需要重点研究的问题。

3二、小组概况小组名称XX交通枢纽XXQC小组小组成立时间2005年平均年龄：35岁小组类型攻关型人均受教育时间60小时小组人数12人活动课题攻克软土地区-27m深基坑地下水位控制难题注册编号SJYG-002活动时间2006年10月-2007年11月序号姓名年龄学历职称行政职务组内职务组内分工活动方式根据实际情况分析原因，制定对策，进行P、D、C、A循环，以解决施工难题。149大专工程师项目经理组长活动策划229大本工程师副项目经理付组长组织活动351大本高工公司副总工技术顾问技术指导437大本高工分公司经理技术监督组织实施550大专工程师分公司技术经理技术监督组织实施、协调647中专高工分公司技质科长技术指导组织实施、协调733大本工程师副项目经理组员数据统计830大专工程师资料员组员资料管理925大本助工副项目经理组员方案实施1025大专助工工长组员方案实施1124大专助工工长组员方案实施1222大专助工资料员组员试验数据整理1、小组成员介绍4

我QC小组2005年自组建以来，本着“攻难点，求创新”的精神，在QC活动当中不断增强小组人员的质量意识，以达到提高工程质量的目的。2007年以本工程施工为内容的QC成果“攻克地下钢管柱施工技术难题”被评为全国质量信得过QC小组。2、小组活动情况5三、小组活动计划阶段活动计划采用方法计划时间监督人地点06/10月07/6月07/11月课题研究图文字现状调查调查表、排列图XXXX现场小组活动目标图表原因分析关联图要因论证调查表制定对策图表对策实施简易图效果检查雷达图巩固措施图表、文字下步打算文字APDC巩固检查实施计划6四、选题理由

基于上述原因，我们本次选择了“攻克软土地区-27m深基坑地下水位控制难题”作为本活动课题。水文地质情况工程地处软土地区，并且根据抽水试验报告，工程所处第一含水层组（潜水）与第二含水层组（微承压水）之间具有水力联系，两个含水层组之间可以产生越流补给。

周边环境情况该工程距离东侧写字楼及住宅楼距基坑仅18m，南侧铁路线距基坑＜10m，周边环境复杂，对周边环境沉降要求控制严

。工程实际情况工程所处位置靠近海河，根据勘察报告，地下水位高，易发生管涌危险而且工程紧邻铁路，且地下结构深达27m，距承压水层仅1.5m，围护结构地连墙穿透两层承压水层，施工难度大。7序号项目频数（条）累计频数（条）频率%累计频率%1周边建筑物沉降202057%57％2基底涌水82823％80％3地连墙变形43211％91％4施工面出现明水2346％97％5其它1353％100%合计：35调查表制表人：XX制表时间：2006年10月五、现状调查

针对地下结构降水及水位控制中易产生的问题，我QC小组邀请了各方专家及相关专业施工技术人员进行分析，收集整理了类似工程地下结构的相关经验，并组织召开了专题会议，从围护结构、对周边建筑物影响以及结构施工等方面整理出地下降水施工出现的问题信息35条，我小组由专人将35条信息进行分类整理，并编制了调查表。8从排列图可以看出：周边建筑物沉降和基底涌水是主要问题。根据调查表，制成排列图制图人：XX制图时间：2006年10月9总目标攻克软土地区-27m深基坑地下水位控制难题目标值1、确保施工水位控制到位，基坑不出现涌水2、周边建筑物沉降≤20mm六、小组活动目标及可行性分析1、小组活动目标：102、可行性分析：目标可行性分析制表人：XX制表时间：2006年10月通过分析，我们认为实现目标是可行的1、工程为全市人们所关注的重点工程；市、集团、公司等各级领导对工程非常重视，人力、物力方面给与极大支持；2、我公司有多年的地下基坑结构施工经验，先后施工西北角地铁(-18m)、翔宇公园等地下工程，周边环境位移等均达到一级基坑标准，有可借鉴的经验；3、项目管理人员以年轻人为主，知识层次、专业素质高；接受新事物的能力强，并都具有务实、创新、敬业的工作精神和很强的团队精神。有利因素1、该项工程地处XX交通枢纽工程的中心标段，为确保城际站房在2008年奥运会之前使用要求，面临工期紧任务重的特点；2、工程主体结构范围内存在承压水层，地下水活动旺盛；3、盖挖逆作法进行施工，且地下结构位于-27m位置，占地面积达到20000m2，施工控制难度大。不利因素11基底涌水周边建筑物沉降七、原因分析及要因确定1、原因分析结合现状调查结果，我们围绕着主要问题采用关联图进行分析：相关施工经验不足未对基底薄弱部位进行分析水文地质情况分析不到位降水效果不理想地下水集中抽降降水井设置不合理降水井井深不合理降水设计不周全地连墙接缝处夹渣漏水地连墙接头部位清理不到位地连墙接缝劈叉漏水地连墙垂直度超差地连墙墙体漏水地连墙混凝土振捣不密实关联图为末梢原因制图人：XX制表时间：2006年10月承压水被扰动相关勘察资料不详细降水运行方案针对性不强122、要因确定

我QC小组在QC组长主持下，召开了分析会议，并对关联图中的6条末梢原因进行逐一分析论证，见下表：要因分析论证表序号末梢原因分析论证确认方式负责人结果1相关勘察资料不详细相关勘察工作由第三方进行，勘察资料对于地下施工很重要，通过进行补勘可解决现场考察非要因2地连墙垂直度超差地连墙处于软土地区，地质情况较差，对于地连墙的施工造成很大困，而垂直度超差造成的渗漏将给工程降水及结构施工造成严重影响，需予以控制。调查分析要因3相关施工经验不足采用盖挖逆作法进行施工，软土地区深基坑施工经验不足。加强培训调研可解决。调查分析非要因4降水设计不周全本工程为天津地区目前位置最深的基坑，地下-27m深基坑相关施工经验不足，对深层降水产生的影响及问题无可借鉴的经验，因此降水需进行专项研究。调查分析要因5地连墙砼振捣不密实未根据原材料的实际情况随时调整配合比，加强过程监控可解决。讨论分析非要因6降水运行方案针对性不强天津地区工程降水主要针对浅层地表水，很少涉及到地下承压水层，因此，相关施工经验较少。讨论分析要因7地连墙接头部位清理不到位水下混凝土浇注施工时局部出现不密实是主要原因，加强混凝土施工过程控制可解决。调查分析非要因制表人：XX制表时间：2006年10月注：为要因。13八、制定对策

针对3条主要要因，我QC小组按活动计划展开活动，采用“5W1H”的方法，对每一个要因分别进行研究，并明确了目标，制定了对策、措施，明确责任人和时间。序号要因目标对策措施地点负责人时间1地连墙垂直度超差垂直度≤3‰

加强控制，严格按照地连墙施工工艺进行操作1、选择自带纠偏装置的成槽机；2、了解地质详细情况，确定成槽施工方法；3、严格筛选，确定施工单位；4、采用超声波对槽段成槽质量进行检测5、加强过程控制，确保钢筋笼吊装及混凝土浇注质量。现场2006年10月2降水设计不周全周边环境沉降小于20mm深入研究，进行专项降水设计1、深入研究水文地质情况及与围护结构关系；２、分析第三含水层组与地下连续墙的关系；3、确定降水设计方案。现场2006年11月3降水运行方案针对性不强1、地连墙变形控制在允许范围之内；2、降水满足施工需要取长补短，确定降水运行方案1、生产性抽水试验；2、确定降水运行方案；3、建立信息管理系统。现场2006年11月对策表制表人：XX制表时间：2006年11月14九、对策实施实施一：加强控制，严格按照地连墙施工工艺进行操作地连墙深度大、厚度大是本工程的难点之一，本工程中地下连续墙深达53m，基坑开挖深度超过27.0m，在天津上部土质相对软弱的地层中如何保证成槽过程中的槽壁稳定，下部土质量较密实的情况下如何保证工效，成槽中如何保证垂直度是地连墙施工要解决的首要问题。这也是确保围护结构不漏水，保证施工降水质量的第一道防线。151、选择自带纠偏装置的成槽机。保证地连墙成槽施工垂直度的首要任务即选择成槽机械。对此，我们选择了自带测斜及纠偏装置的真砂系列液压抓斗，其自带的测斜及纠偏装置确保了地连墙成槽的精度。根据安装在液压抓斗上的探头，随时将偏斜的情况反映到通过探头连线在驾驶室里的电脑上，驾驶员可根据电脑上四个方向动态偏斜情况。启动液压抓斗上的液压推板进行动态的纠偏，这样通过成槽中不断进行准确的动态纠偏，确保地下墙的垂直精度要求，为后续施工打下良好基础。16地连墙成槽施工时，安排专人进行质量控制，对于成槽施工有可能出现问题的工序，重点进行检查，确保成槽施工质量。172、了解地质详细情况，确定成槽施工方法天津市属于软土地区，尤其XX附近。为保证成槽施工质量，我们对施工范围内的地质情况进行了详勘，并针对详勘报告反映的地表以下10m范围内地质情况较差的情况进行分析，制定行至有效的成槽保证措施，例如采用］［”型导墙。18在保证成槽位置的准确性和垂直精度方面，导墙的施工质量有着极为重要的作用。根据地质详勘资料，为了确保导墙的隐定性，本工程的导墙施工以底部深入未经扰动的原状土30cm和在回填夯实的加固土体上制作牢固的导墙为原则，截面形状采用“］［”型。导墙施工要求：①导墙与地下墙纵轴线距离允许偏差为10㎜。②内外导墙间距允许偏差5㎜。③导墙内壁垂直度<1/500，内部不平整度应小于3mm。193、采用超声波对槽段成槽质量进行检测采用日本KODEN公司的DM-684型超声波测井仪在槽段内左右位置上分别扫描槽壁壁面，扫描记录中壁面最大凸出量或凹进量与槽段深度之比即为壁面垂直度。左右位置同步获取端面垂直度数据。用测锤实测槽段两端的位置及槽底深度，两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差以及槽段的深度偏差。20将地面丙以下10m范围列为露控制重点刚，进行超有声波检测培，如发生案槽体坍塌期等问题时丽，对该段薄槽体进行盒回填处理般，确保地赚连墙的施览工质量。214、加强秘过程控愉制，确赞保钢筋急笼吊装佩及混凝际土浇注勇质量地连墙钢足筋笼重量比最大达67t，需要抢进行专候门的吊鬼装设计斗，确保厦钢筋笼极吊装质胸量。我情们采用药的是计孟算机进窜行辅助蛮设计，醒采用双归机吊装需。22混凝土浇德注是地下贪连续墙施光工中的重民要质量控多制点，蹲浇筑质量艰不好，直浑接影响到搅了围护结揭构的防渗霜漏要求。筒地连墙的槽混凝土要稠求连续浇收筑，并且潮首盘混凝杆土导管必絮须埋入2-3m。首盘混凝添土浇筑导管布裳设方法混凝土浇续筑23通过以暮上控制烦措施，逝地连墙慌施工质勉量，尤蚂其是地蜓连墙的蔬垂直度猜达到了练预期的假效果，舞经对每战幅墙垂违直度的术实际测五定，垂稍直度＜3‰，经过开咽挖后对地灰连墙表面鼻及接缝的逮检查，地富连墙表面寸未出现大倡的渗流。24实施二洲：深入爆研究，白进行专珍项降水勒设计1、深入研她究水文地翻质情况及捷与围护结哥构关系针对工程题实际情况驰，我QC小组在QC组长的落组织下活，对于估工程水科文地质汪情况进宪行细致窃分析研费究。含水层分类地下水类型含水层组岩性含水层组平均厚度含水层组层底标高第一含水层组潜水③2砂质粉土④2砂质粉土7.00m-12.43～-9.09m第二含水层组微承压水⑦4粉砂层5.00m-29.68～-26.70m第三含水层组微承压水⑨21砂质粉土⑨4层粉砂2.00m-46.65～-44.39m第四含水层组微承压水(11)4粉细砂4.00m-67.11～-66.05m含水层组岔的基本概撤况25水头埋深2.8死~3.娇7水头埋深3.1~副5.9水头埋深12.3坊~13.巷9地下水雹与结构创剖面示牧意图26２、分陈析第三甘含水层末组与地御下连续去墙的关卷系a)基坑西辆侧：地下连续陡墙已将第跪三含水层晃组切断。b)基坑北侧稼中部以西烦区段地下连续假墙已将第猾三含水层进组切断。c)基坑东志侧、基私坑北侧溜中部以绞东区段地下连续乎墙仅切断欧第三含水耐层组的一蛮部分，基扮坑内外该沸层具有直绑接水力联恼系。通过对勒水文地化质情况普的分析窄，我们室绘制了草对工程咬影响较卷大的第搂三含水死层组的周工程平笋面分布废特征图万，以此谦进行降厕水设计云。第三含陵水层组(⑨21、⑨4)平面分笑布特征273、确定舟降水设膜计方案通过对画影响基惨坑安全积的第三责含水层讽进行基旬底稳定翅性演算肚，确定讯降水减亡压井设槽计方案灯。研究区平弊面剖分图通过渗金流模型够计算:最大水头观降深20.9拦m时，共需16口减压酿井降水示。为确保机基坑安药全和减闭压的有矿效性：户坑内布森设6口备用饭减压井述兼观测屋井,即有能业力将承晓压水头闪降至开段挖面以废下。坑岂外布设6口观测井彩。28根据演算茫结果，确届定出减压午井的布置姜原则、数锈量及位置扰。减压井布翠设示意图29沉降预辉测：90天沉降预测等值线图360天沉降预测等值线图结论：沟通过分歌析可以近看出，胖按照降东水设计兴进行施暴工，360天周边环饼境沉降最粒大为20mm，满足芦设计要姻求。30实施三：粮取长补短缠，确定降弓水运行方饶案降水是复防止基立坑渗漏流的另一镜个重要混措施，福地下水含位的有故效控制贤，不仅铲可以方乒便地下休施工，折而且对稠于有效驰的避免洞降水引廉起的地涌连墙变套形造成茎的渗漏歇以及地扯下水位肺过高造妹成的围王护结构改渗漏有裳重要的仇作用。笛在贯施工中劳，仅仅参有了一虹个好的约设计还棍不够，瞎还需要枕有与之易配合的则运行方寸案来确液保降水办的顺利耻进行。小而言如何确哥定降水区运行方茄案，则夕需通过便实测生拼产性抽乖水试验镇的数据亚来最终是确定.311、生产酿性抽水目试验区域性抽锁水试验井象群平面图目的：主伪要为检验展计算模型虽中各土层胃水文地质籍参数，进摔一步优化午、指导减管压降水运致行。32观测井实弦测水位曲姨线图观测井水兼位恢复曲仰线图通过对性抽水试腿验数据冠的分析培与整理献，绘制关出观测汽井实测姨水位曲掩线图及俘水位恢欣复曲线部图。33理论计狐算水位寸与实际尺观测水湖位拟和擦图综合分衫析水位申恢复情鸣况，25分钟水位驻恢复10%，1小时后元水位恢痕复20%。所以距停电或悬其他因傻素的影贿响，停尾止抽水弊时间间安隔不宜茧超过30分钟，敞否则承科压水上矩升影响咱基坑安肾全。水位恢旺复分析业：34开启全部蚁减压井、束备用井预咱测承压水侦位埋深等扣值线图基坑内悉减压井年、备用币井全部让开启后是，可以纷将承压涝水位降殊至坑底辩以下1.0妨0m处。35根据生堪产性抽令水试运兆行,确定正式透运行方案丝式。降水运行歉符合下列短原则:A、分层蓄降水B、按需降夕水C、动态阴调整序号开挖深度hs降水运行控制1不大于18.95m不需要降低第⑨4层的承压水位（主要以疏干井工作为主）225.80m承压水位埋深应控制在地面下14.73m，才能保证基坑的安全开挖３29.50m承压水位埋深应控制在地面下20.96m，才能保证基坑的安全开挖。2、确定降留水运行方煮案36基坑开挖复深度与安寨全承压水竿位埋深控凝制关系图37各阶段奔减压降鸽水运行宰初步方袋案383、建立水努位自动监积测采集系执统建立水戏位自动裹监测系卵统，采对用水位耗数据对私水位进戏行即时摆采集与尺整理，珠并在计泛算机屏辱幕上实钩时显示堂。39水位监敞测系统数据自动片采集器弦式渗压养计40运用自痒动监测枣系统，送对水位接进行监符控、记亲录。41结论：1、由深核层承压狼水降水干引起的辜地连墙伸变形较宵小，不朴会造成险地连墙橡发生渗而漏。2、行之政有效的齿降水运始行方案丸，既满希足了施岔工需要健，也确所保了周替边建筑税物的稳蜂定。42十、效果哄检查效果1通过对舅要因所读采取的之实施和达施工全例过程的孕监控与妻管理，悠保证了女每项工走作均处侧于受控膏状态，妈实现了矮小组活谨动课题—攻克软土意地区-27m深基坑地慌下水位控熄制难题地下结构界施工各项译施工措施兵均达到要缸求，围护叼结构未出底现大的渗圈漏现象，贝周围建筑连物沉降变栏形小于20mm，符合设今计要求，注取得了良宜好的效果鼠。43CX0怕3侧斜监测义结果CX06侧斜监测杰结果44由第三软方监测均所做的保监测报惩表显示隆，建筑炭物沉降新＜20m谋m，地连精墙水平罚位移＜15mm，达到卖预期目柳标。45效果2通过对挥基坑降愉水的专授项设计腿及基坑肿运行方纺案的确态定，有心效的确黎保了地收下暗挖驻施工的卵顺利进至行，而啊且确保吓了基坑道未出现感渗漏，丽基底未再出现管疑涌、涌型砂等。46社会效犁果该工程由显于是市级现重点工程组，各级领犹导多次到能现场视察尝，对工程旨进度和施娇工质量给骂予高度赞坐扬。47自我评价效果本次QC小组活斯动，提凭高了我佳们质量寨意识和陪解决问尘题的能两力，小万组活动旱计划已瞎按