无支护式深基坑开挖方案.docx

攻关型 QC小组活动成果

推广新工艺、采用新技术、提高管理水平

无支护式深基坑开挖技术

——便道出渣法深基坑开挖

xx 高速九合同段便道出渣法深基坑开挖 QC小组

二００五年十月

深基坑无支护式便道出渣法开挖

xx 高速九合同段便道出渣法基坑开挖 QC小组

一、工程概况

xx 大桥是 xx 省 xx 至 xx 高速公路中一座特大桥梁，位于 xx 省 xx 市 xx 区 xxxx 峡

谷风景区，跨越 xx 。主桥采用跨径为 352m的中承式钢管混凝土提篮拱桥。该桥桥型新

颖，结构复杂，施工工艺先进，科技含量高，为 xx 高速公路关键的控制工程，其跨径

目前在中承式提篮钢管拱桥同类型桥梁中位列“亚洲第一” 。其中拱座基础设计为分离

式明挖扩大基础。根据地质钻探资料，拱座处基础地质总体情况为：亚粘土→强风化粉

砂岩→弱风化粉砂岩→微风化粉砂岩， 各分层平均厚度为 0～ 5.65 米，5.25 ～ 20.15 米，

5.2 ～15.85 米。其中 xx 岸拱座基坑平均挖深为 24.5m，最大处放坡深度达 60m。xx 岸

拱座基坑平均挖深为 24m。两岸挖方工程量共计为 3

178000m。

二、小组概况

小组名称： xx 高速公路九合同段便道出渣法深基坑开挖

成立时间： 2004 年 9 月 10 日

课题名称：深基坑无支护式便道出渣法开挖

小组类型：现场型

注 册 号：二处 2005-06

小组人数： 11 人

平均年龄： 27 岁

活动次数： 8 次

出 勤 率： 100％

活动时间： 2004 年 12 月 25 日～ 2005 年 5 月 5 日

QC小组

QC小组成员表

姓名 性别 年龄 文化程度 小组职务 行政职务 职称 TQC学习

本科 组长 项目总工 工程师 45

本科 副组长 处总工程师 工程师 58

本科 副组长 项目经理 工程师 44

本科 组员 计量工程师 助理工程师 39

本科 组员 现场施工员 助理工程师 36

本科 组员 质检工程师 技术员 38

专科 组员 安全工程师 技术员 38

专科 组员 测量工程师 技术员 40

本科 组员 质检员 技术员 32

专科 组员 工区长 技术员 35

专科 组员 质检工程师 助理工程师 40

三、选题理由。

xx 大桥是 xx 至 xx 高速公路的控制工程，其工程量大、工期短、质量要求高。主桥拱座基础的施工是 xx 高速公路第九合同段具有控制性的关键工程之一，而基坑开挖直接影响了基础施工进度和质量。

为了保证基坑开挖的施工质量、 安全和进度要求， 需要采用最佳的方案施工。 本 QC

小组目的就是通过分析现场情况，调查常用的基坑开挖施工工艺，通过经济、技术、安

全等指标的对比，选择最适合的深基坑开挖施工方法，并通过合理的过程控制措施，保

证 xx 大桥拱座基坑开挖安全、快捷、经济、环保、按时、保质完成。

四、活动目标

优化资源配置

安全保障：无安全事故

分析现状，工艺调查 确定施工方法 安全、经济、快速

保证质量完成施工任务

进度保障：120天

质量目标：优良

制图：

五、活动计划

小组活动计划表

活动阶段 活动时间 活动次数 活动内容

P 2004.12 ． 25-2005.1.27 不少于 2次 分析现状、找出原因、

制定对策

根据找出的原因，制

D 2005.1.28-2005.3.4 不少于 3次 定的对策定出具体实

施方案及措施并予以

实施。

检查方案、措施的实

C 2005.3.5-2005.5.1 不少于 2 次 施效果，并解决出现

的问题

A 2005.5.2-2005.5.5 1 次 总结活动的效果，提

出下一步活动目标。

六、计划实施情况

（一）、现状分析

xx 大桥拱座基础设计为分离式明挖扩大基础。 xx 岸拱座基坑平均挖深为 24.5m，右侧由于山体坡度过陡， 放坡后，最大处放坡深度达 61m。xx 岸拱座基坑平均挖深为 24m。经钻孔中地下水位标高与湖水标高相比较，钻孔中地下水位与湖水有密切的水力联系。

根据墩台处各钻孔孔内稳定地下水位及墩台附近节理裂缝发育、连通性较好等特征，墩台开挖至 98 米标高以下，湖水易渗漏至基坑内，多为破碎岩层，但场地内主要为裂缝水。 xx

岸岩体节理倾角为 15°∠ 75°，向山体内倾，对边坡开挖稳定有利。但受风化程度及水的影响等因素， 也有潜在崩塌的可能。 xx 岸岩层走向为山体外倾， 对拱座开挖不利。

经水文调查 xx 湖面常水位标高为 115m，xx 岸基坑底面标高为 101m， xx 岸基坑底面标高为 92m， 水位与基坑底高差达到 14~23 米，湖水易通过岩层裂隙渗漏。 我项目基坑开始施工时为 9 月份，旱季施工时水位 105~109m，因此必须要利用旱季抓紧施工，并选择正确的施工方法才能保证施工安全、进度和质量要求。

（二）施工方法选择

为选择最合适本项目的施工方法， QC小组对基坑开挖常用的方法进行了技术、 安全、经济的对比分析：

现基坑开挖的方式采用人工爆破和机械挖掘互相配合。 而如何将深基坑内的弃方运走成为了基坑开挖是否成功的关键。参照公司以往深基坑的开挖经验，基坑的开挖弃方处理有如下方法。

方法一：采用机械和人工互相配合挖掘，大量使用人工挖运。深度较大的用爬坡车、绞车等设备出渣。使用该方法施工进度慢，不适合深基坑大方量的开挖。

方法二：利用传送带运土，将传送带设置在基坑下。将弃土从坑底传送出来。该方法无法使用机械化集群作业，与爆破作业交叉影响大，有安全隐患，进度慢，不适合深基坑大方量的开挖。

方法三：利用吊升机以及各种动臂吊机、摇头扒杆、井上龙门吊、抓斗等设备出

渣弃土。此方法速度一般， 机械工作效率较低， 成本高，在空中吊运作业存在安全隐患。

以上的方法都难以满足施工进度，不同程度上存在安全隐患，而且机械工效低，成本较高。考虑到 xx 大桥拱座基础平面尺寸大，基坑内有较大的作业场地，基坑外围也有足够的场地供车辆行使，适合机械化作业，所以应以机械作业为主。另外，基础地层结构为强风化或弱风化粉砂岩，如果不受雨水泡浸，稳定性比较好。当前施工季节为

旱季，雨水极少，施工时水位为 109m，基坑外边缘距离湖边有 10~30 米，基坑渗水不会很大，若有渗水或雨天施工，通过集水坑抽排应可满足施工。若采用直接开挖，适当放坡，并在基坑周边设置一些碎落台、安全网，可以明显降低破碎岩石滚落的安全隐患。

基坑高边坡防护工程可提前施工，以保证基坑作业时无高处落石危险。

若从基坑边开挖一便道直接至基坑底部，挖掘机械和运输车辆开入基坑内协同作

业，这将发挥机械最大效能，加快施工进度，并在大幅度减少人工作业的情况下保证施

工安全。虽然从基坑边开挖便道会增加一些工程量，但加快施工速度、减少人工作业、

减少安全隐患所获得的经济效益远高于增加工程量的成本。 经初步分析后决定采用无支

护式便道出渣法的开挖方式施工。

基坑施工前在靠湖一侧合理选择便道线路方便机械进出，开挖施工时，先采用小型

预裂松动爆破后， xx 岸用推土机直接往外推土成堆，装载机装车，自卸汽车运土。 xx 岸采用挖掘机直接装车，自卸汽车运走。

（三）、原因分析

经过对现状的分析，找出影响拱座基坑开挖施工的因素 (见下图)：

爆破尺寸控制不好 *

基坑塌方 *

测量放样 *

工人安全意识不强 * 基坑渗水 * 便道设计不合理 *

安全保障设施不全 * 工人操作不熟练

爆破作业控制 * 机械设备、人员配置不当 *

基坑放坡、碎落台设置不当 * 机械养护不当、带病作业

雨水冲刷边坡 *

质量 调度指挥混乱 *

便道放坡过陡，雨天路滑 * 基坑渗水 *

指挥调度混乱 * 便道维护

基坑渗水 不良天气影响

安全 进度

制图：吴鸾锋

（四）、制定对策

质量、安全、进度是三个相互制约但又相互促进的方面。单方面地强调某个方面必

然会对另外两个方面产生不利的影响， 。因此必须对三个方面都进行均衡的控制。通过

多次开会研究讨论，我们制定出了相应实施对策

对 策 表

序号 主要原因 解决原因的措施 目标 负责 实施 地点 人 时间

1 指挥调度混乱 落实相关责任人，加大奖 现场施工调度 杨东海 全过程 施工

罚制度，优化施工方案 合理 现场

2 爆破尺寸控制 严格监督民工按爆破技术 爆破尺寸正确， 黄金文 全过程 施工

不好 交底要求进行爆破 不伤坡面 现场

机械设备配置 充分利用机械 韦志翔 施工 3 合理安排机械的使用率 搭配提高利用 全过程 不合理 尹建明 现场 率

4 测量放样精度 严格按照放样位置就位 放样准确 陈 勇 全过程 施工

刷坡准确 现场

5 拱座便道的不 在开挖前选定准确的拱座 便道开辟加快黄金文 全过程 施工