QC成果城市地铁竖井涌水治理措施

xx地铁三号线TJSG-5标城市地铁竖井涌水治理措施探索研究发表人：xxxx地铁三号线-5标QC小组2013年7月工程概况1小组简介2课题选择3目标设定与可行性分析4提出方案并确定最佳方案5确定突破口67制定对策8对策实施9效果检查10标准化及巩固措施11活动总结12活动体会及今后打算

xx地铁三号线西起xx车站，东至xx车站，全长44.3公里。我集团承建的5标段，自xx站（含）至xx站（不含），标段长1.676公里，主要工程量为一站一区间。区间长1449.1米，为双线暗挖隧道，采用矿山法施工。施工区段设两个竖井，其中1#竖井位于xx路与xx路十字东南角xx华城门前停车场，竖井平面净尺寸4.6m×6m，井深29.656米，设计采用井点降水，降水管径深50米。一、工程概况

具地质报告显示，1#竖井自上而下的地质结构为： 层号岩性粒径mm层厚m埋深m1-2素填土、黄褐色/0.8-3.80-32-1黄土状土，褐黄色10--302.0-8.7/2-5中砂,灰白色0.23-0.472.6-8.58.2-183-2古土壤，褐红色40-1201.9-5.811.9-15.93-8粗砂，灰黄色0.45-1.050.6-3.0夹层于粉质黏土层中4-4粉质黏土，黄褐色10-30/最大埋深44.6（一）小组概况二、小组简介小组名称xx地铁三号线-5标QC小组成立时间2012年07月23日课题类型创新型活动时间2012-07-23～11-20活动次数六次课题名称城市地铁竖井涌水治理措施探索研究小组注册号XBQC2012-03注册日期2012-07（二）小组成员序号姓名年龄文化程度职务接受QC教育时间考试成绩组内分工组内职务1xx34本科项目经理58h98总体规划组长2xx33本科总工60h100制定对策副组长3xx32专科副经理59h95制定对策组员4xx26专科工程部长60h98制定对策组员5xx40专科试验主管58h95制定对策组员6xx26专科技术员60h99现场操作组员7xx29专科助工58h96现场操作组员8xx27专科试验员59h95对策实施组员平均教育时间：59小时平均考试成绩：97分

我集团承建的xx地铁三号线-5标段，1#竖井于2012年6月5日开工建设，施工采用井点降水、人工开挖，格栅拱架加喷射混凝土支护，围岩虽有少量渗水，但施工进展顺利。2012年7月23日当竖井开挖至23.4米时，突然出现大量地下水夹杂带着泥沙涌入井内，根据现场观测涌水量超过每小时30m3，造成施工终止，并严重危及周边高层建筑物和竖井井壁的安全，形式非常严峻。为此，项目经理部决定组建以项目经理为组长，项目总工为副组长，主管生产副经理、工程部、试验室等部门负责人和现场技术人员参与的QC攻关小组，以“城市地铁竖井涌水治理措施探索研究”为课题，开展QC攻关活动。三、课题选择

1#竖井23.4米涌水口（一）目目标确定定为满足竖竖井和暗暗挖隧道道施工需需要，确确保周边边高层建建筑物安安全，项项目经理理部为本本次攻关关活动确确定的攻攻关目标标为：1、彻底底根治竖竖井涌水水2、井壁壁及井底底渗水量量不超过过每小时时0.2立方米米。四、目标标设定与与可行性性分析活动目标

不超过

0.2m3/h

涌水量

30m3/h（二）可可行性分分析1、我小组组成员通通过对相相关资料料搜索，，我国已已建成或或正在施施工的地地下建筑筑中，也也曾发生生过不同同程度的的涌水现现象，部部分工程程甚至大大大超过过了我项项目1#竖井的的涌水量量，均得得到有效效治理，，为我们们彻底治治理涌水水树立了了信心；；2、xx十局西北公司驻地地就设在xx，长期在xx省关中地区从事交交通工程施工，熟熟知当地的水文地地质结构，有治理理相关地质条件下下地下涌水的技术术储备，可以为本本次治理涌水提供供一定的技术支持持；施工地点涌水深度（m)涌水量(m3)地质条件治理效果杭州市地铁一号线秋涛路车站18.026.5砂质粉土夹粉砂止涌，渗水量<0.3m3/h黑龙江省集贤煤田东荣一矿25.559砂岩止涌，渗水量<0.6m3/hxx地铁2号线南门—南稍门区间22.828.5粉质黏土夹细砂止涌，渗水量<0.25m3/h3、集团公司和西西北公司有站稳xx地铁市场的坚定决决心，为本次攻关关活动提供了充足足的资金、物质、、人员和技术保障障，是我们攻关活活动的坚强后盾；；4、本次QC小组成员学历职称称高，年龄结构合合理，理论功底扎扎实、施工经验丰丰富，具有较强的的团队协作精神和和克服各种困难的的勇气，是实现攻攻关目标的保证；5、本项目城市地地铁竖井涌水治理理施工新方案的研研讨受到业主方面面的充分重视，他他们也多次邀请地地铁方面专家及设设计单位对该方案案进行讨论、分析析，在技术上给予予鼎力支持。综上所述，证明了了我们的目标是可可以实现的！！！！（一）方案的提出出为实现根治竖井涌涌水、竖井渗水量量不超过每小时0.2立方米这一一攻关活动目标，，小组成员在业主主、设计和监理单单位的大力支持下下，对国内外地铁铁施工治理涌水的的方法进行调查摸摸底，同时查阅大大量资料，了解国国内外地铁施工治治理涌水的方法归归纳总结如下：五、提出方案并确确定最佳方案序号治理措施治理原理优点分析缺点分析选择结论1井点降水通过降低地下水位，阻止地下水涌入竖井施工简单，能有效阻止地下水进入竖井内降水速度慢，深基坑涌水量大时不适用不适合2钻孔引排在竖井井壁、井底钻孔，通过安装导管的方法，将地下水导出井外，来治理涌水施工方法简单成熟，施工人员技术熟练，材料用量少导管数量多，分布复杂，影响洞内施工进度及安全不适合3注浆止水在竖井四周、井底的围岩中注入止水浆液，以提高围岩自身的止水能力，达到治理涌水的目的固结硬化时间易调整、渗透性好、浆液不流失、固结后不收缩、不会造成污染大粒径破碎围岩影响钻机施工，对钻头磨损大、砂卵石易塌孔适合明确注浆止水措施施后，我小组成员员通过查阅资料得得知，目前传统的的城市地铁竖井涌涌水治理注浆技术术方案有：1.注水泥浆液；2.注水玻璃浆液；3.注水泥-水玻璃双液浆。（二）方案的分析析方案优点分析缺点分析方案一注水泥浆液1.材料来源丰富、价格低廉、单液注入方式2.工艺简单、操作方便；1.可注性较差，难以注入中细砂、粉砂层和细小的裂隙岩层2.凝固时间长，涌水稍大时，易流失，造成浆液浪费3.易沉淀析水、强度增长慢、结石率低、稳定性较差。方案二注水玻璃浆液1.材料来源丰富、单液注入方式2.工艺简单、操作方便；3、机械要求不高1.凝固时间长，涌水稍大时，易流失，造成浆液浪费2.浆液凝固后抗压性能差方案三注水泥-水玻璃浆液1.可操作性好2.材料来源丰富、价格较便宜3.凝结速度较快，浆液强度较高1.浆液凝固时间受温度、浓度影响较大，温度越高、水玻璃与水泥浆的比例越小，凝结时间越短2.涌水量>12m3/h不适用方案凝固时间(s)扩散范围（m)注浆压力（Mpa）止水效果注水泥浆液600>s>1800.6～0.80.5～1.0在涌水量<5m3/h时，止水效果好注水玻璃浆液600>s>1800.6～0.81.0～2.0在涌水量<5.5m3/h时，止水效果好注水泥-水玻璃浆液180>s>600.5～1.33.5以内在涌水量<12m3/h时，止水效果好针对以上三种注浆浆止水方案，我小小组成员在竖井涌涌水处分别进行注注浆止水实验，通通过数据收集、分分析整理，得出以以下结果：结论：通过现场试试验操作，以上三三种止水方案均未未达到治理止水效效果，其主要原因因有：1、由于1#竖井涌水量达30m3/h，在涌水量超过12m3/h时，以上三种传统统止水方案均不适适用。2、传统注浆浆止水技术术浆液凝固固时间长，，浆液还未未凝固，已已被涌水冲冲走，浆液液易流失，，造成浆液液浪费。（三）确定定最佳方案案根据业主和和设计单位位推荐，引引进国外先先进技术生生产的WSS注浆止水方方法，该方方法具有以以下特点：：1.通过调整浆浆液配合比比，可以人人为控制浆浆液固结硬硬化时间；；2.浆液对土层层有很强的的渗透性；；3.采用调整浆浆液配比及及压力可使使注浆范围围人为控制制；4.涌水量小于于80m3/h时，WSS注浆止水效效果好。通过以上对对比分析，，注WSS浆液方案是是最适合我我竖井涌水水治理措施施，“注WSS浆液”为最佳方方案，可进进行现场实实施。六、确定突突破口钻机定位开始钻孔现场配浆（AB浆液、AC浆液）注浆回抽一节注浆结束移至新孔位竖井封底施工准备材料准备（一）wss注浆施工流流程图（二）确确定突破破口QC攻关活动动小组通通过资料料搜索，，分析、、整理传传统注浆浆止水方方法与WSS注浆止水水方法的的区别，，将可能能影响WSS注浆止水水技术施施工的关关键因素素归纳如如下：因素一、施工人人员教育育培训。。我项目目施工人人员第一一次接触触WSS注浆技术术，缺乏乏理论知知识及现现场操作作经验，，不具备备操作技技能。因素二、原材料料质量。。原材料料质量问问题直接接影响WSS注注浆止水水效果。。例如化化学浆液液质量不不合格，，将直接接影响浆浆液凝固固时间，，从而影影响WSS注浆止水水效果。。因素三、WSS浆液配合合比。WSS浆液配合合比调整整不合理理，凝结结速度太太快，容容易堵管管，凝固固时间较较长，止止不住水水，都达达不到止止水目标标。因素四、注浆压压力。压压力过大大会破坏坏基坑侧侧壁，带带来此生生灾害，，同时注注入浆液液量大，，成本增增大，压压力过小小，浆液液流动速速度慢，，注入浆浆液量小小，达达不到止止水效果果。1、施工人人员教育育培训2、原材料料质量3、WSS浆液配合合比4、WSS注浆压力力通过认真真分析和和整理，，将可能能影响WSS注浆止水水技术施施工的关关键因素素归纳如如下：通过以上上分析，，将影响响WSS浆液注浆浆止水施施工的关关键因素素归纳如如下：七、制定定对策QC攻关关活动小小组人员员通过对对影响WSS注注浆止水水技术施施工的关关键因素素进行分分析，在在WSS注浆止止水施工工过程中中可能出出现的问问题，结结合WSS注浆浆止水施施工工艺艺流程图图，小组组成员通通过仔细细分析，，并制定定不同的的实施对对策，通通过比较较最终确确定最有有效、最最合理的的实施对对策。关键因素对

策经济性可实施性有效性可靠性综合得分方案选择施工人员的教育培训对策一邀请专业人员对作业人员进行专业培训★○○○11否对策二下发WSS注浆资料，作业人员自学◎◎△△12否对策三项目总工就WSS注浆技术对作业人员进行培训，考试合格后上岗作业◎◎◎◎20是原材料质量对策一加强进场原材料检查、验收。◎○◎○16是对策二按规范要求对进场原材料进行存放○○△△8否Wss浆液配合比调试对策一加强现场控制◎◎◎◎20是对策二选择合理机械设备△★△○7否注浆压力控制对策一机械、仪表按规范合理配套◎○○◎16是对策二对施工人员加强培训△★○○9否方案评估估表上表中，，◎为5分、○为为3分、★为为2分、△为为1分。八、对策实施施根据小组成员讨论论制定的对策，项项目部进行了严格格的执行和实施，，具体措施有：实施一：施工人员员的教育培训由xx、xx负责组织培训，培培训地点：项目部部会议室1、2012年10月2日，由项项目总工程师xx在项目会议室对人人员进行为期6小小时的WSS注浆浆施工技术进行培培训。2、由现场副经理理xx组织培训人员进行行考核，并对考核核结果进行统计。。效果确认：通过上图可以看出出，培训人员考试试成绩全部合格，，100%通过考核。人数考核成绩人数分布布柱状图实施二：原材料质质量由xx、xx负责验收，完成地地点：施工现场1、原材料质量问问题直接影响WSS注浆止水效果果，现场检查人员员任天浩严格按照公司司下达的进场材料料验收管理办法，，对进场的原材料料进行检查、验收，并做做好签字记录。2、项目领导xx，按月对现场原材材料检查记录进行行核实，必要时可以对进场材料进进行抽检，保证进进场材料为合格产产品。效果确认：通过专人负责WSS注浆原材料验验收，WSS注浆浆原材料全部都为合格产品，，合格率100%。实施三：WSS浆浆液配合比调试由xx、xx负责监督、控制，，完成地点：施工工现场1、WSS浆液配配合比的合理选择择（凝固时间）是是竖井注浆止水成败的关键。WSS浆液所需要的的原材料有水泥、、水玻璃溶液、GS剂（化学浆液）、、水。WSS浆液液止水原理是：AB浆液（水玻璃璃、GS剂混合浆液））、AC浆液（水水玻璃、水泥浆混混合浆液）通过两两条不同的管道同时时注入土体内，两两种浆液接触即刻刻产生化学反应，形成不流动的固固结浆液后，使土土层透水性降低，，从而形成相对隔水层，起到止水水目的。2、WSS浆液配配合比选择：QC小组成员根据据竖井涌水深度及及涌水量大小现场场实验确定，WSS浆液注入入土体后，在4.5±0.5S范范围内反应凝固，，止水效果最佳。现场配合比比调试如下：序号水泥Kg

水玻璃

KgGS剂Kg水Kg配合比（AB：AC）凝固时间S结果1200151(AB)+87(AC)35545499：5197.2AB溶液质量不变时，AC溶液质量过大凝固时间较长，止不住水，AC溶液质量过小，凝结速度太快，容易堵管。2200151(AB)+47(AC)35545499:4792.13200151(AB)+67(AC)35545499:4994.5浆液凝固时间合理，止水效果明显4200175(AB)+67(AC)35545523:4997.5AC溶液质量不变时，AB溶液质量过大，凝结速度太快，容易堵管，AB溶液质量过小，凝固时间较长，止不住水。5200127(AB)+67(AC)35545475:4992.3备注：水泥、Gs剂、水不变的情况况下，调整水玻璃璃含量来确定WSS浆液的凝固时间，，选择最为合理的的配合比。效果确认：由现场试验确定后后可知，WSS注浆最合理配合比比为第三种，通过过现场注浆止水证证明，第三种配合合比止水效果最佳佳。实施四、注浆压力力控制由xx、xx负责监督、控制，，完成地点：施工工现场注浆压力是影响WSS注浆止水的的关键因素，压力力控制要合理。压压力过大会破坏基基坑侧壁，带来此此生灾害，同时注注入浆液量大，成成本增大，压力过过小，浆液流动速速度慢，注入浆液液量小，达不到到止水效果。QC小组人员通过过现场查看，注浆浆压力不合理主要要原因为使用不合合理仪表所致。更更换合格仪表后，，现场负责人通过过监督、控制，使使注浆压力始终控控制在0.4-0.6Mpa之内内。效果确认：更换注浆仪表后，，注浆压力始终在在规范要求内。在监理工程师和项项目领导的共同见见证下，小组成员员于11月6日对对WSS注浆止水水实施效果进行了了检查，详见下图图。九、效果检查序号时间渗水量m3/h止水效果107:05--08:050.14停止涌水，井壁及井底渗水量<0.2m3/h209:10--10:100.12311:40--12:400.11413:30--14:300.11516:00--17:000.1617:35--18:350.1719:45--20:450.18平均0.111效果检查表0.111m3/h

涌水量

30m3/h0.2m3/h治理后目标值治理前涌水处治理完成，，有少量渗水由上图看出，QC活动后，通过掌掌握的WSS注浆浆浆液最合理配合合比参数注浆，注注浆止水效果明显显，涌水根治，井井壁及井底渗水量量平均值为0.111m3/h<0.2m3/h（活动目标），，比活动前大大节节约时间及成本，，达到了预期目标标。综合上述：本次活动达到目标效果1、标准化工作在QC小组活动实实施措施的基础上上，总结编制完成成《城市地铁竖井井涌水治理施工技技术指导书》。2、巩固措施a.加强人员质量量管理责任心，强强化工序之间的衔衔接和工序间的检检验工作。b.总结本次次QC活动经验的的得失，为以后的的类似活动提供经经验依据。c.制定与完完善项目部的相关关制度，并组织相相关