[QC]控制深基坑施工对邻近地铁隧道的位移量 [详细]

控制深基坑施工对邻近地铁隧道的位移量发表人:钱杭伟
浙江省一建建设集团有限公司
杭政储出【20XX】74号地块和杭政储出【20XX】4号地块商业商务用房项目部Q
C小组
20XX年10
月8日
目录
一、工程概况二、小组概况三、选择选题
四、现状调查
五、目标确定六、原因分析七、要因确定八、制定对策
九、对策实施
十、效果检查
十一、巩固措施十二、总结及今后打算
控制深基坑施工对邻近地铁隧道的位移量
浙江省一建建设集团有限公司
杭政储出【20XX】74号地块和杭政储出【20XX】4号地块商业商务用房项目部Q
C小组
一、工程概况
杭政储出（20XX）74号地块和杭政储出（20XX)4号地块商业商务用房项目位于杭州经济技
术开发区金沙大道以南、幸福河以西，场地西侧和南侧为金沙湖公园。

总建筑面积137968.19m
2，地下为二层结构。

其中杭政储出（20XX）4号地块项目:地上总建筑面积61603.98㎡，地下建
筑面积:27421.51㎡；杭政储出（20XX）74号地块项目:地上总建筑面积:31151.3㎡，地下建筑
面积:17791.4㎡。

基坑整体平面不规则，呈狭长状，尺寸较大，总面积约26039m²基坑东西长42
9m，南北向开挖最大宽度约85m，周长约980m。

工程开挖深度较大，约为
10.70~13.15m。

本工程基坑采用钻孔灌注桩+SMW工法桩结合一道钢筋混凝土内支撑的围护形式，采用连续搭接三轴水泥搅拌桩作防渗止水帷幕。

工程于20XX年9月开工，工期为1250天。

本工程质量
目标确保“钱江杯”优质工程。

二、小组概
况
1、QC小组概
况
QC小组概况一览表表1
2、QC小组成员
QC小组成员一览表表2
表3
制表人:何隆时间:20XX.8.5
三、选题理由
（1）本工程地下室面积为45212.9平方米，整体基坑开挖深度约10-13m。

基坑整体平面不规则，呈狭长状，基坑东西长429m，南北向宽度约85m，周长约980m。

周边有金沙湖公园、金沙大道、地铁出入口等设施，因此深基坑的施工的安全至关重要。

（2）之前地铁1号线附近工程深基坑施工导致地铁隧道位移超安全报警值，导致地铁1号
线停止运营，社会影响大，因此地铁隧道的安全事关重大。

（3）依照《杭州市地铁建设管理暂行办法》规定,本工程北侧部分基坑边线距地铁1号线隧
道距离在30m左右，属于规划控制区范围。

且杭州地铁1号线已经运营，客流量较大。

（4）地铁隧道水平位移量报警值为±4mm，地铁隧道沉降量报警值为±8mm，地铁隧道收敛位
移量报警值为±8mm。

基于上述理由，本次我们选择了控制深基坑施工对邻近地铁隧道的位移量作为本次活动的课题。

四、现状调查
为了进一步确保深基坑施工过程中地铁隧道的安全性，我QC小组决定以地铁隧道水平位移量＜±3mm，地铁隧道沉降位移量＜±5mm，地铁隧道收敛位移量＜±5mm为本项目的控制值。

我QC小组成员及公司技术质量部和工程部相关专业人员通过第三方专业监测单位了解金沙大道地铁1号线附近相关工程深基坑施工时的地铁隧道监测数据，并对深基坑施工整个过程地铁隧道位移量数据进行了调查分析，并归纳整理，做出调查表:
邻近地铁隧道位量超控制值现状调查表表4
制表人:钱杭伟间:20XX.8.10
从以上调查表中可以看出，目前邻近地铁隧道位移量未超控制值率为85%。

综合上述各项目各施工阶段超控制值的数量得出以下深基坑施工各阶段地铁位移量超控
制值频数统计表。

邻近地铁隧道位移量超控制值频数统计表表5
制表人:钱杭伟间:20XX.8.1 0
根据邻近地铁隧道位移量超控制值频数绘制排列图:
制图人:钱杭伟时间:20XX.8.10
同时通过调查统计表和排列图分析，深基坑施工中的基坑降水阶段、土方开挖阶段和支撑拆除阶段为我们需要解决的主要问题。

五、目标确定
由深基坑施工对邻近地铁隧道位量超控制值现状调查表可知QC小组活动前深基坑施工对地铁隧道位移量未超控制值率是680/800=85%。

其中基坑降水阶段、土方开挖阶段和支撑拆除
阶段是关键所在，只要全力解决这几个阶段地铁隧道的位移量，那么深基坑施工对邻近地铁隧道位移量未超控制值率就能达到（800-
120XX6）/800×100%=97%。

即使未超控制值率达到90%，那么深基坑施工对邻近地铁隧道位移量
未超控制值率也能达到（800-
120XX6×90%）/800×100%=95.8%。

因此，我QC小组的目标是:深基坑施工对邻近地铁隧道位移量未超控制值达到90%。

目标柱状图
100%
90%
85%
80%
60%
40%
20XX
0%
活动前目标值
制图人:钱杭伟时间:20XX.8.15
目标分析:通过QC小组努力将深基坑施工过程中的降水阶段、土方开挖阶段和支撑拆除阶段的地铁位移量未超控制值率达到90%。

六、原因分析
结合现状调查结果，我们围绕主要问题采用关联图进行分析
关联图
制图人:徐庆友制图时间:20XX年9月1日
七、要因确定
我QC小组在组长的主持下，召开了专题会议，通过“头脑风暴法”对关联图中的12条末梢原因进行逐一分析论证。

恒制表时间:20XX年10月5日
八、制定对策
制定4条要因，我QC小组按活动计划，根据工程实际情况开展活动，采用“5W1H”的方法，对
每个要因进行分析研究，并制定了对策，明确了目标、措施、责任人及时间。

方
案
制表人:余恒制表时间:20XX年11月10日
九、对策实施
实施一针对基坑外降水方式不合理
（1）土方开挖前，进行降水试验。

从20XX年
11月19日至20XX年11月22日进行了基坑试降水工作。

在试降水期间，基坑外试降
水前水位平均标高为4.082，试降水后水位平均标高为4.096。

(说明:靠近地铁侧水位
孔为SW01~ SW12，选取19~20XX均值为降水前水位值，21~22日平均值为降水后水位值) 通过以上水位监测数据看，试降水期间，坑外水位数据没有较大突变，未发现渗漏
现象，止水帷幕状况良好。

（2）项目部组织甲方、监理、基坑围护设计院和地铁隧道专家召开协调会，会后
听取各方建议在基坑北侧（靠近地铁侧）新增一排封闭的三轴水泥搅拌桩，为保证地铁
隧道的安全，坑外将不进行降水（两排三轴之间预留控制性降水井）。

桩底进入3-1淤
泥质粉质粘土2m。

相应3-
1层淤泥质土，渗透系数微小，能有效阻隔基坑内外水的联系。

基坑剖面示意图
我QC小组成员在基坑降水过程中对基坑周边情况进行了监测以及比对了第三方专业地铁隧道监测数据:地铁隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收敛位移量都有了相应的减少。

实施二针对土方开挖及出土方式不合理（1）合理布置土方开挖顺序流程
基坑整体平面不规则，呈狭长状，尺寸较大，与基坑围护设计院共同讨论后确定如下土方
开挖顺序的原则:土方开挖大区域按照后浇带划分，只有当相邻后浇带开挖大区块底板及传力带达到C25混凝土强度后才能开挖相邻区块。

故在支撑梁以下几层土方开挖时，我方都遵循此原则进行，整体分从东西两端区块开始后退开挖直至中部区块。

土方开挖的关键是最后一
阶段的土方开挖和底板施工。

最后一阶段土方开挖和底板施工平面如下:
最后一阶段土方开挖施工具体施工三维模型顺序图如
下:
第一区块最后一阶段土方开挖和底板施工第二区块最后一阶段土方开挖和底板施工第二区块最后一阶段土方开挖和底板施工
第三区块最后一阶段土方开挖和底板施工第四区块最后一阶段土方开挖和底板施工
第五区块最后一阶段土方开挖和底板施工（2）出土口采取可靠的地铁保护措施基坑开挖的运土车辆靠金沙大道南侧道路行驶（靠近本工程侧），施工荷载不得超过40 T，车辆行驶速不得大于道路所限速度的60%，并派专人负责指挥与监督。

出土口位置加强措施:出土口位置基坑外新增4颗φ900钻孔灌注桩；出土口位置新增10m× 9m栈桥，使出土口位置再往南移10m，距离地铁隧道近40m，尽量减少车辆水平冲击力对地铁隧
道的影响。

（3）土方分层分段开挖施工
为减少对于周边土体的应力变化，土方开挖时必须严格遵循分层分段开挖的要求。

小分层规则:地面自然标高为-0.5m
各分层标高
大分层小分层备注
-0.5m~-
-0.5~-2.5
2.5m
-2.5~- -2.5~-3.7
4.9m -3.7~-4.9
-4.9~- -4.90~-6.75 -6.75~-8.60
10.45
-8.60~-
10.45
小区分区规则:北面靠近地铁一侧土方，支撑梁以上区域，以20XX0m为一个区块，先行进行开挖。

支撑梁下部以20XX20XX一个独立小区块，逐步开挖。

其余部分分区参照底板后浇带
进行。

各层施工工况图如下:
第一层土方开挖工况图
第二层土方开挖工况图
第三层土方开挖工况图
（4）土方开挖进行试开挖
支撑梁以上靠近北侧围护区域，支撑梁以上15m×10m为一个区域进行试开挖，支撑梁以下15m×10m为一个区域进行试开挖。

试开挖后观察止水帷幕是否有渗漏，监测地铁隧道水平位移是否超过5mm。

如止水帷幕无渗漏、地铁隧道水平位移小于5mm，方可继续进行分区分层开挖。

实施效果:我QC小组成员在土方开挖过程中对基坑周边情况进行了监测以及比对了第三方专业地铁隧道监测数据:地铁隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收敛位移量都有了相
应的减少。

实施三针对支撑方式不合理（1）收集类似工程相关的拆撑方式资料
在支撑拆除之前，我QC小组和公司技术部人员首先了解公司之前类似工程的拆撑方式，收集相关资料。

其次，联系相关地铁附近工程，了解此类工程的支撑拆除方式，为本工程支撑拆除方式的选择做好前期的准备工作。

（2）支撑拆除方式的优化
经过QC小组对拆除方案的对机械拆除、绳锯切割拆除、排孔切割拆除的对比，最终选择了绳锯切割方案。

根据《杭州市地铁建设管理暂行办法》地铁隧道两侧各50m范围内属于控制区域，因此本工程对应北侧支撑区域如下图阴影部分属于地铁隧道控制区，我方经综合考虑，确定在地铁隧道50m控制范围内的支撑区采用绳锯切割拆除。

绳锯切割范围（阴影区域）
绳锯切割拆除的关键是在切割冠梁与支撑梁的位置，此过程是水平支撑系统与维护桩分离的过程。

经过QC小组的调查了解，在拆撑速度合理范围内，切割冠梁与支撑梁的位置时切割
距离每段应控制在8-10m均匀的距离（绳锯的穿孔距离），确保卸荷过程的均匀。

绳锯穿孔
过程
绳锯切割实施过程实施效果:我QC小组成员在支撑拆除过程中对基坑周边情况进行了监测以及比对了第三
方专业地铁隧道监测数据:地铁隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收敛位移量都有了相
应的减少。

（1）拆除顺序的合理布置
本工程支撑梁拆除总的顺序是，先拆除支撑梁体系中相对不重要（或相对受力较小）的支撑梁，再拆除相对较重要（或相对受力较大）的支撑梁。

总体支撑拆除顺序根据楼层及传力带施工进度，考虑对称拆除，先拆东西侧角撑，再拆除中间对撑。

支撑拆除时先拆除连杆，再拆主撑；支撑与围檩连接处应先给予切断，避免大面积拆除支撑时由于密集的振动对邻近环境产生不利影响。

支撑拆除顺序示意图
支撑拆除顺序示意图
（2）做好拆支撑前的准备工作
1）、每个区域支撑拆除前，需原基坑围护设计到现场确认是否可以拆除。

2）、检查地下室底板或楼板的砼强度及传力带是否达到设计要求。

3）、拆除前由项目部技术负责人先向拆除人员进行技术交底和安全交底。

技术交底主要包括拆除顺序、拆除方法等；安全交底主要包括拆除时的安全措施、拆除时的应急措施等。

实施效果:我QC小组成员在支撑拆除过程中对基坑周边情况进行了监测以及比对了第三方专业地铁隧道监测数据:地铁隧道的水平位移位移量、沉降位移量和收敛位移量都有了相
应的减少。

十、效果检查
（一）目标完成情况
在整个深基坑施工完成后，小组对对浙江省工程勘测院专业地铁隧道监测数据进行了汇总分析，共选取了300天的监测数据进行了分析，其中位移量超控制值的数量为15，因此活动后本项目在深基坑施工过程中邻近地铁隧道位移量未超控制值率为95%，超出了预定90%的未超控制告率。

QC活动前后目标值对比图
100%
90% 95%
85%
80%
60%
40%
20XX
0%
活动前目标值活动后
制表人:余恒
时间:20XX.10.10
（二）经济效益
由于本次QC活动的开展，本项目的整个深基坑施工过程中，地铁隧道位移量不仅控制在
报警值内而且位移量得到了有效的减少，确保了本工程±0.00节点按合同工期完成。

本QC活动增加栈桥费用为25万，新增止水帷幕费用为120XX其他费用2万。

本工程影响范
围内的隧道管片共计265环，按以往工程统计地铁隧道位移超报警值的风险系数为5%，地铁隧
道盾构管片修补费用约为20XX环。

则产生的经济效益为:265×20XX.05 -
（120XX5+2）=118万元。

（三）社会效益
通过开展本次QC活动，本项目在深基坑施工对邻近地铁隧道位移量得到了有效控制，确
保了地铁1号线隧道的安全。

在G20XX期间本工程深基坑的第三方监测数据未出现报警，基坑安全得到了切实保障，
为G20XX全保障做出了贡献，并获得了杭州市经济技术开发区建设工程峰会安全与环境质
量保障工作先进单位。

（四）无形效益
通过开展本次QC活动，小组增强了开展QC小组活动的积极性，提高了分析问题，解决问题
的能力，提升了整个团队实际解决问题的水平，增加了项目的凝聚力。

十一、巩固措施
1、成立地铁隧道附近深基坑施工前期指导小组，对公司后续在地铁隧道附近的项目施工开展进行前期培训和施工过程作业指导，将本次QC活动经验与成果扩展到地铁隧道附近深基
坑施工的方方面面。

2、对本次QC活动行之有效的管理措施和技术措施、组织方法、施工经验在项目中予以全
面推广。

十二、总结及今后打算
1、总结回顾
1）、通过此次小组活动，提高了对地铁附近深基坑施工的方法和管理上的认识，在确保地
铁隧道安全的基础上，取得了较好的社会效益，也使小组成员得到了锻炼和提高，大家对自己
创造出来的成果均感到自豪，对今后开展活动解决更多的问题，创造更大的效益充满信心。

2）在本次QC小组活动中，小组成员发扬开拓进取、群策群力、团队合作等优良作风。

同时、通过一系列的活动，大大提高了全体成员的创新能力、技术水平、理论知识、解决问题的信心、团队精神，锻炼了队伍，同时也为今后更加有效的开展QC活动积累了经验。

QC活动自我评价
打算
项目部通过这次QC活动有效控制了地铁隧道附近深基坑施工对地铁隧道位移，取得了良
好的经济效益和社会效益，也对项目部QC小组成员在这次活动中理论与实践也得到了锻炼提
高。

经过此次QC活动后，将形成企业级的绳锯切割拆撑工法，为后续工程做好指导。