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、采拨用超算声波上对槽院段成赏槽质听量进屑行检静测采用磁日本KO雕DE痒N公司辛的DM多-6惯84型超霉声波罗测井鄙仪在僚槽段创内左威右位每置上炼分别化扫描银槽壁裂壁面档，扫畏描记卸录中展壁面谋最大存凸出茅量或温凹进攻量与普槽段捕深度刷之比听即为盏壁面其垂直梳度。沉左右姜位置纠同步部获取觉端面涂垂直瞧度数缺据。用测废锤实胳测槽驻段两牧端的据位置椅及槽唐底深妄度，为两端盆实测块位置严线与漂该槽亦段分行幅线认之间丙的偏告差以度及槽避段的脑深度呈偏差抚。20将地鸭面以僻下10质m范围店列为顶控制将重点肤，进抽行超根声波烛检测江，如亲发生锄槽体雄坍塌灶等问浙题时岛，对印该段残槽体杏进行邮回填采处理菜，确倡保地赶连墙级的施形工质束量。214、加秆强过欣程控帆制，泡确保喊钢筋爪笼吊赏装及牌混凝敏土浇蕉注质淹量地连害墙钢使筋笼宜重量抽最大役达67幅t，需切要进逐行专泻门的思吊装拐设计慨，确理保钢升筋笼弱吊装社质量缸。我督们采倦用的榨是计泪算机沉进行暗辅助撕设计续，采拥用双驶机吊盆装。22混凝霉土浇赴注是耽地下桐连续彼墙施代工中缠的重章要质弯量控下制点载，记浇筑宇质量瘦不好脚，直紫接影愤响到陷了围导护结恨构的择防渗验漏要百求。筑地连袄墙的扁混凝臭土要胆求连牺续浇岩筑，恒并且树首盘激混凝助土导陕管必臭须埋忆入2-依3m。首盘坑混凝堆土浇载筑导管者布设坊方法混凝岸土浇雄筑23通过丛以上念控制辽措施暑，地供连墙阁施工神质量肌，尤帮其是撇地连走墙的吴垂直典度达殿到了珍预期范的效拍果，件经对丙每幅腐墙垂腐直度崭的实触际测若定，茂垂直刻度＜3‰，经践过开萝挖后煎对地拳连墙偿表面病及接雅缝的坛检查珍，地由连墙配表面岭未出朋现大用的渗族流。24实施衫二：且深入像研究池，进腿行专景项降渣水设清计1、深犯入研舱究水笨文地坝质情炸况及共与围蚕护结妖构关蠢系针对撒工程假实际拍情况蜘，我QC小组眯在QC组长慈的组墓织下阁，对拘于工候程水桂文地继质情哲况进款行细让致分突析研祝究。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含水眯层组湖的基轻本概掌况25水头罪埋深2.座8~棉3.仿7水头园埋深3.捷1~童5.私9水头只埋深12肝.3件~1锐3.雕9地下鼻水与约结构恼剖面级示意弯图26２、润分析馋第三足含水魄层组于与地户下连载续墙葛的关林系a)基坑陡西侧际：地下祸连续催墙已浓将第宋三含击水层寺组切秒断。b)基坑谱北侧馆中部午以西句区段地下易连续趣墙已捉将第杠三含茎水层席组切滤断。c)基坑泼东侧亮、基桑坑北拴侧中疾部以能东区当段地下删连续跨墙仅荒切断今第三趴含水挺层组士的一南部分雷，基阁坑内稿外该欺层具赤有直现接水施力联财系。通过均对水粘文地捆质情争况的在分析目，我家们绘策制了养对工露程影曲响较扣大的樱第三达含水乡丰层组泉的工捧程平矩面分傻布特境征图塔，以胡此进号行降红水设秘计。第三牙含水择层组(⑨2斧1、往⑨4)平面午分布变特征273、确丹定降僵水设滨计方何案通过洪对影料响基阀坑安达全的羡第三赌含水晨层进扎行基吃底稳钞定性仔演算槐，确粘定降系水减愈压井破设计刑方案植。研究关区平裹面剖舞分图通过铃渗流崇模型仅计算:最大少水头为降深20杆.9旺m时，费共需16口减皮压井史降水译。为确雄保基厌坑安谁全和传减压扛的有非效性援：坑述内布司设6口备拒用减够压井旗兼观野测井,即有镜能力齐将承留压水用头降洒至开迹挖面尊以下杨。坑当外布促设6口观它测井垮。28根据示演算释结果域，确荒定出蛛减压青井的弄布置照原则唯、数省量及柏位置倚。减压灵井布的设示守意图29沉降厚预测惹：90天沉降预测等值线图360天沉降预测等值线图结论识：通膀过分异析可榆以看匆出，蒙按照稳降水久设计谈进行政施工兽，36研0天周治边环往境沉征降最棕大为20能mm，满艳足设络计要圆求。30实施拉三：笔取长挣补短块，确佳定降层水运寺行方宁案降水武是防根止基泡坑渗疾漏的脉另一垂个重并要措倡施，值地下虎水位晴的有零效控望制，印不仅离可以叮方便筒地下召施工茎，而钢且对咳于有与效的哈避免素降水耻引起奶的地波连墙弊变形叔造成起的渗属漏以粪及地糊下水罩位过尺高造崇成的崖围护残结构句渗漏国有重守要的杜作用传。些在施晋工中苗，仅双仅有慢了一焦个好狠的设哭计还钓不够茶，还糠需要鹊有与纲之配穴合的窝运行允方案废来确暴保降你水的肠顺利公进行剑。躺而如溪何确摊定降毛水运僚行方季案，叔则需也通过衡实测即生产财性抽絮水试厌验的鞠数据困来最匀终确省定.311、生剖产性订抽水泄试验区域诸性抽锻水试畅验井碎群平撑面图目的阻：主堵要为墨检验悲计算袖模型恳中各拍土层经水文率地质摩参数密，进对一步谊优化落、指颜导减分压降觉水运衡行。32观测健井实袄测水葛位曲狱线图观测油井水沈位恢吩复曲滩线图通过泊对抽醒水试柜验数迅据的径分析帽与整搂理，摄绘制陈出观西测井根实测帜水位容曲线酷图及陶水位减恢复倍曲线岛图。33理论符计算邪水位读与实手际观区测水仿位拟亦和图综合竖分析配水位尿恢复阳情况讯，25分钟秘水位乱恢复10紧%，1小时办后水虚位恢音复20喷%。所谨以停剧电或就其他捐因素笔的影班响，让停止明抽水锦时间瞒间隔决不宜坛超过30分钟刊，否桐则承礼压水钞上升失影响题基坑涂安全搭。水位衰恢复梦分析色：34开启走全部哗减压乘井、怀备用吗井预拐测承度压水屠位埋丽深等瘦值线荒图基坑谜内减典压井悲、备隙用井袄全部撇开启直后，桥可以陈将承砍压水群位降串至坑定底以旗下1.榆00梢m处。35根据毫生产盐性抽腊水试荐运行,确定迹正式谷运行谦方案掩。降水惩运行闹符合盒下列幕原则:A、分另层降源水B、按需滩降水C、动期态调学整序号开挖深度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、确唤定降陈水运衡行方贩案36基坑恼开挖秤深度础与安波全承串压水锤位埋痒深控溪制关帜系图37各阶印段减胀压降叛水运辩行初附步方绘案383、建互立水面位自增动监魂测采岔集系师统建立踩水位竞自动汇监测攻系统批，采眉用水喂位数吓据对灭水位暮进行刘即时黎采集然与整样理，削并在油计算度机屏饼幕上璃实时铁显示休。39水位悬监测亲系统数据拆自动屑采集浸器弦式因渗压运计40运用日自动撒监测垄系统棕，对团水位声进行坝监控淹、记储录。41结论昼：1、由袜深层龙承压遍水降种水引败起的跳地连鸣墙变订形较础小，更不会佩造成粘地连解墙发就生渗掌漏。2、行浩之有衬效的应降水核运行转方案趴，既傻满足弓了施咳工需刷要，奔也确虾保了确周边轮建筑剑物的壤稳定晚。42十、误效果霜检查效果1通过困对要涛因所设采取虫的实扩施和役施工鹿全过黑程的旬监控筝与管妖理，票保证胁了每熔项工缝作均很处于律受控缸状态担，实庄现了建小组暗活动办课题—攻克破软土蹲地区-2扛7m深基基坑地绑下水阔位控李制难脱题地下旺结构汁施工忽各项采施工雾措施志均达染到要拳求，渗围护房诚结构党未出葡现大培的渗问漏现部象，部周围颤建筑棉物沉童降变障形小筝于20辱mm，符呀合设则计要衫求，壁取得振了良萄好的且效果傍。43CX它03侧斜助监测挽结果CX职06侧斜遗监测多结果44由第村三方纽奉监测临所做机的监很测报挺表显舰示，买建筑埋物沉先降＜20从mm，地碎连墙付水平峰位移奋＜15炎mm，达貌到预负期目颂标。45效果2通过瞧对基由坑降增水的悬专项浆设计馅及基靠坑运催行方溉案的佳确定叨，有露效的缎确保内了地仓下暗植挖施志工的巧顺利创进行蹦，而做且确缴保了云基坑滑未出恒现渗稼漏，至基底隶未出萝现管呀涌、颗涌砂徒等。46社会弦效果该工嫩程由当于是废市级格重点肾工程阔，各狡级领舱导多午次到若现场途视察则，对绝工程娇进度途和施成工质除量给举予高磨度赞对扬。47自我评价效果本次QC小组隆活动孙，提买高了裂我们菌质量位意识像和解外决问浴题的恶能力记，小挪组活仿动计位划已亭按计任划全竿部实州现。序号活动内容次数应出勤人数出勤人数出勤率1课题研究210/次990%2专项学习11