武廣客運專線隧道防排水技術(shù)的突破QC成果_ppt課件

1、一、工程概略二、小組概略三、選題理由四、現(xiàn)狀調(diào)查五、目確實定六、可行性分析七、緣由分析八、要因確認(rèn)九、制定對策十、對策實施十一、效果檢查十二、穩(wěn)定措施十三、總結(jié)及今后計劃一、工程概略 鐵路常被比喻成國民經(jīng)濟(jì)的大動脈。目前，為順應(yīng)我國國民經(jīng)濟(jì)的快速開展和日益增長的客運需求，我國正在大力開展客運專線高速鐵路。 武廣鐵路是目前我國投資最大、里程最長的鐵路客運專線。我院設(shè)計范圍內(nèi)線路全長715.12Km, 共有隧道177座，隧道總長110.34Km，占線路總長的14.7%。隧道設(shè)計時速為350Km，思索空氣動力學(xué)效應(yīng)，為目前國內(nèi)建筑的最高規(guī)范鐵路隧道。全線隧道177座，總長110.34Km 廣州站 武

2、漢站隨之而來，高規(guī)范客運專線的隧道工程也面臨著許多的新技術(shù)、新挑戰(zhàn)?？瓦\專線隧道對防排水提出了很高的要求，對襯砌的防水等級由原來的二級提高到一級，以滿足高速鐵路高規(guī)范的運營環(huán)境。 一、工程概略 一準(zhǔn)級標(biāo)二、小組概略注冊編號: 成立時間: 2005年5月30日 活動次數(shù): 57次 小組出勤： 98% 課題重新注冊時間: 2006年1月 小組類型: 攻關(guān)型 活動時間: 2006.62006.11 城06-98 序號姓 名性別年齡 文化程度職稱組內(nèi)職務(wù)受QC教育時間（學(xué)時）1肖明清男36 碩士院副總、高工組長502王克金男34 大學(xué)高工副組長493管鴻浩男33 大學(xué)工程師成員484唐勃男33 大學(xué)工

3、程師成員485蹤進(jìn)良男25 大學(xué)工程師成員486唐曌女25 大學(xué)工程師成員487肖翔男25 大學(xué)工程師成員488馬濤男25 大學(xué)工程師成員489陳靖男26 大學(xué)工程師成員4810李國旺男26 大學(xué)工程師成員48小組成員表二、小組概略三、選題理由有效的防排水是隧道建造與運營的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這主要表如今以下幾個方面：良好的防排水是客運專線隧道正常運營的需求； 良好的防水是工程本身鞏固性和耐久性的要求； 隧道是鐵路工務(wù)人員長期任務(wù)的地方，也是軌道、牽引電力線路、通風(fēng)、照明、通訊設(shè)備安裝的地點，這些都要求隧道內(nèi)堅持枯燥，以確保任務(wù)人員溫馨、電力設(shè)備防止受潮損壞失靈、延伸軌道構(gòu)件運用壽命。 地下水特別是侵蝕

4、性地下水對混凝土構(gòu)造本身的損害是很大的，它不但與混凝土發(fā)生化學(xué)反響，還會對構(gòu)造內(nèi)部的鋼筋發(fā)生侵蝕，直接導(dǎo)致構(gòu)造承載才干的下降。三、選題理由合理的排水措施是環(huán)境維護(hù)、水資源維護(hù)的需求，是防止引發(fā)地質(zhì)災(zāi)禍?zhǔn)鹿实男枨?；良好的防排水效果不僅使防水可靠，對減少鐵路運營階段的維修本錢有重要的作用。 盲目的排水會導(dǎo)致隧道地面草木枯萎，也是對珍貴地下水資源的一大浪費，從而使地面建筑物產(chǎn)生不均勻沉降甚至破壞。 滲漏水不但會使鋼軌銹蝕損壞，內(nèi)部潮濕的環(huán)境也會加劇內(nèi)部設(shè)備的霉變損壞，同時能夠引發(fā)供電線路的平安事故，即使單獨的滲漏水處置本身也是費工費時往往效果不佳的任務(wù)。環(huán)境維護(hù)四、現(xiàn)狀調(diào)查滲漏是目前我國隧道較為普遍

5、的問題。 據(jù)統(tǒng)計，到2004年底，全國正式投入運營的鐵路隧道有6087座，總長度3336km，其中有滲漏水病害的隧道1526座，占隧道總數(shù)的25%，滲漏水長度140.94km。 我國至2002年底，共有公路隧道1700座，總延伸704km出現(xiàn)滲漏，其中嚴(yán)重滲漏水隧道達(dá)500余座，約占總座數(shù)的30%。 由此可見，在我國隧道界內(nèi)，隧道防排水工程的總體質(zhì)量并不能令人稱心。 四、現(xiàn)狀調(diào)查 隧道滲漏問題不僅在國內(nèi)是老大難問題，在國外一些國家也有類似情況發(fā)生。同時日本調(diào)查還發(fā)現(xiàn)隧道滲漏水經(jīng)過整治后，在5年內(nèi)失效復(fù)發(fā)的占44，中國的鐵路隧道也存在根治困難的問題。 而歐美等國家對隧道防排水非常注重，工程措施較

6、可靠，養(yǎng)護(hù)維修體系健全，已投入運營的隧道根本沒有滲漏水情況發(fā)生。五、目確實定 防排水技術(shù)是隧道界一個既古老又新穎的課題，我們必需在設(shè)計中不斷研討探求，并加強(qiáng)總結(jié)和優(yōu)化，因此我們QC小組制定的目的為： 提出客運專線隧道防排水規(guī)范的量化目的和細(xì)化原那么； 明確不同環(huán)境條件下的客運專線隧道防排水措施及工藝； 完善客運專線隧道防排水系統(tǒng)、實現(xiàn)系統(tǒng)可維護(hù)性。 目確實定以后，小組制定了活動方案實施表，要求全組成員按此方案時間進(jìn)展活動。( 圖中虛線表示方案完成時間，每一階段完成后，實踐完成的時間用實線劃在它的下面。)下部計劃穩(wěn)定措施效果檢查對策實施制定對策要因確認(rèn)緣由分析現(xiàn)狀調(diào)查2006年11月2006年1

7、0月2006年9月2006年8月2006年7月2006年6月方案內(nèi)容五、目確實定24六、可行性分析31院副總工程師擔(dān)任我QC小組組長，帶頭研討，小組成員構(gòu)成為新老結(jié)合，以老帶新，小組具有一流的專業(yè)技術(shù)程度和技術(shù)攻關(guān)才干。大部分小組成員參與了本線勘測設(shè)計任務(wù)，對現(xiàn)場的情況比較了解，并對國內(nèi)外有關(guān)高速鐵路技術(shù)進(jìn)展了較深化的研討。武廣隧道的防排水技術(shù)的先進(jìn)理念和新突破對我院的隧道設(shè)計水準(zhǔn)的提升具有重要的意義，小組成員團(tuán)結(jié)一致、深化研討，城建院和隧道所均給予了很高的注重。我院隧道設(shè)計水準(zhǔn)國內(nèi)專業(yè)領(lǐng)先，防排水設(shè)計方面有豐富閱歷和技術(shù)貯藏，能確保設(shè)計目的的實現(xiàn)。 我們以為：小組確定的目的，經(jīng)過小組成員的共

8、同努力是完全可以實現(xiàn)的。 綜上所述六、可行性分析 為確保小組活動目的的實現(xiàn)，小組成員多方位分析，查找緣由，繪制實現(xiàn)該目的的系統(tǒng)圖。七、緣由分析復(fù)合式襯砌能否接受的水壓力不明確 水文、地質(zhì)情況較復(fù)雜隧道防水等級的劃分比較模糊，操作性不強(qiáng) 防排水實際研討缺乏 、設(shè)計根據(jù)不充分 隧道防水規(guī)范存在缺乏隧道防排水施工、監(jiān)理及驗收不規(guī)范 適宜隧道工程特點的防排水新資料較少特殊地段隧道無明確詳細(xì)的設(shè)計與施工規(guī)定隧道防排水系統(tǒng)不完善、沒有進(jìn)展科學(xué)的維護(hù)資料客運專線防排水技術(shù)的突破難度大？序號末端因素理 由 簡 述要因確認(rèn)1 隧道防水等級的劃分比較模糊，操作性不強(qiáng) 國內(nèi)暫無專門的客運專線防水規(guī)范，規(guī)范中某些條款

9、并不能適用于速度達(dá)到200 km/h以上的客運專線隧道，規(guī)范是設(shè)計的基礎(chǔ)，應(yīng)予以改進(jìn)和完善。是2復(fù)合式襯砌是否承受水壓力 規(guī)范不考慮水壓力的做法是否可行？排水型隧道襯砌在水壓力作用下，仍然會出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，我們根據(jù)實際情況考慮襯砌所受到的水壓力，已解決此問題。否3水文、地質(zhì)情況較復(fù)雜 由于勘探費用昂貴，很難掌握隧道的地質(zhì)情況，大都要經(jīng)過試驗和估算推測。武廣客運專線加強(qiáng)了勘測和地質(zhì)鉆探工作，同時向有經(jīng)驗的地質(zhì)專家請教，以求弄清隧道的具體工程地質(zhì)情況。否4 特殊地段隧道無明確具體的設(shè)計與施工規(guī)定 防排水原則沒有針對性，武廣客專線路長，環(huán)境變化大，應(yīng)要考慮環(huán)境等級、地層、埋深、水文條件等因素，分類提

10、出隧道防排水設(shè)計原則，有了具體原則才能指導(dǎo)設(shè)計。是5 缺少適合隧道工程特點的防排水新材料 目前適合隧道工程特點的防排水新材料較少，而且假冒偽劣產(chǎn)品充斥市場，良莠不齊，通過調(diào)研國內(nèi)外市場，并請國外專家來我院講課，并開展和研究院的合作，提出適合目前隧道的材料的發(fā)展方向和需要達(dá)到的指標(biāo)和工藝。否6 隧道防排水系統(tǒng)不完善、沒有進(jìn)行科學(xué)的維護(hù) 過去的隧道排水系統(tǒng)一旦堵塞無法進(jìn)行疏通，容易造成隧道滲漏水、基底翻漿冒泥等病害，要從根本上解決問題應(yīng)對隧道的整個防、排水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的改進(jìn)，設(shè)計出完善、科學(xué)的防排水系統(tǒng)。是7 隧道防排水施工、監(jiān)理及驗收不規(guī)范 施工、監(jiān)理及驗收也都缺乏相應(yīng)的規(guī)范，防水要求隨意性強(qiáng)，

11、沒有統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn),施工監(jiān)理也缺乏防水施工工藝等方面的監(jiān)理規(guī)程。明確施工、監(jiān)理應(yīng)遵循的原則，要求施工嚴(yán)格按設(shè)計要求實施、并加強(qiáng)現(xiàn)場的監(jiān)督力度。否八、要因確認(rèn) 針對系統(tǒng)圖中的末端要素，本小組精心論證，確定要因，以確保對策實施的準(zhǔn)確性和針對性。 經(jīng)過深化現(xiàn)場調(diào)查研討，運用各種方法對上述七項末端要素進(jìn)展分析論證，我們找出了制約防排水技術(shù)的突破的主要要素有三個: 隧道防水等級的劃分比較模糊，操作性不強(qiáng) 特殊地段隧道無明確詳細(xì)的設(shè)計與施工規(guī)定 隧道防排水系統(tǒng)不完善、沒有進(jìn)展科學(xué)的維護(hù)八、要因確認(rèn)序號要因現(xiàn)狀對策目標(biāo)措施負(fù)責(zé)人地點完成日1 隧道防水等級的劃分比較模糊，操作性不強(qiáng) 國內(nèi)暫無專門的客運專線防水

12、規(guī)范，規(guī)范中某些條款并不能適用于速度達(dá)到200 km/h以上的客運專線隧道。 參照國外防水等級的標(biāo)準(zhǔn)，明確客專隧道防水等級的劃分。 量化及細(xì)化武廣隧道防排水應(yīng)明確滿足的一些指標(biāo) 提出客運專線隧道的防水原則，明確防水等級劃分的量化指標(biāo)，對防排水原則進(jìn)一步細(xì)化。 肖明清王克金唐 曌辦公室、現(xiàn)場06.72 特殊地段隧道無明確具體的設(shè)計與施工規(guī)定 設(shè)計依據(jù)較為籠統(tǒng)，沒有針對特殊地段（如高水、巖溶）等地段的設(shè)計與施工規(guī)定 具體化各種地段（含特殊地段）的防水規(guī)定 各種地段均有相應(yīng)的防排水原則，減少設(shè)計與施工中的盲目性 根據(jù)武廣客運專線的特點，根據(jù)不同地質(zhì)、不同隧道條件制定不同的設(shè)計與施工措施王克金唐 勃李

13、國旺辦公室、現(xiàn)場06.83隧道防排水系統(tǒng)沒有進(jìn)行科學(xué)的維護(hù) 現(xiàn)行鐵路隧道普遍存在漏水、開裂等現(xiàn)象，不能滿足高速運營要求 采用疏排水的措施對地下水進(jìn)行有目的的疏導(dǎo)，加強(qiáng)隧道襯砌結(jié)構(gòu)自防水和施工縫、變形縫防水。 防水可靠、排水通暢、系統(tǒng)可維護(hù) 制定多道設(shè)防、排、堵、截相結(jié)合的措施管鴻皓蹤敬良馬 濤現(xiàn)場、辦公室06.8九、制定對策 根據(jù)確認(rèn)的要因，我們按照“5W1H的步驟，制定了相應(yīng)對策和詳細(xì)措施。十、對策實施在QC活動中，小組成員根據(jù)對策表逐一實施對策。 參照國外英、德等國防水等級的規(guī)范，明確客專隧道防水等級的劃分及量化目的。 針對 隧道防水等級的劃分比較模糊，操作性不強(qiáng)這一要因，我們制定了如下方

14、案：實現(xiàn) 目的一級 別大容許滲水量 （L/m2d）O肉眼觀察不到（NOTHING VISIBLE）A2B3C10D30E100U不作限制（UNLIMITED） 國家英國建筑工業(yè)和情報協(xié)會CIRLA第81號報告“隧道防水 ，最早擬定了隧道防水分級規(guī)范，見下表。英國規(guī)范十、實施對策防水等級潮濕情況說 明1完全干燥襯砌密實，內(nèi)表面無潮濕情況2很干燥襯砌密實，內(nèi)表面僅有輕微潮濕存在(例如根據(jù)顏色)，不允許滴漏滲水。標(biāo)準(zhǔn)：輕微潮濕處用干手觸摸無水痕，將一張吸墨紙或能吸水的報紙貼放不致因吸水而變色3毛細(xì)滲透襯砌密實，內(nèi)表面僅個別和局部有手感潮濕。手感潮濕處顯然系滲透所致，貼放吸墨紙或吸水的報紙亦會因吸水而

15、變色，但無滴水 根據(jù)DS 853即地下工程防水規(guī)范規(guī)定，聯(lián)邦德國的鐵路隧道防水要求如表所示 。十、實施對策德國規(guī)范 以滲水量為目的來劃分防水等級，級別越高那么要求滲水量越少，對于一級防水隧道客運專線隧道可以感觀的測定為準(zhǔn)，以襯砌外表無滲漏、不出現(xiàn)肉眼可察看到的濕漬為表征來檢驗防水效果。 防水等級 標(biāo) 準(zhǔn)一級滲水量為0，不允許滲水，結(jié)構(gòu)表面無濕漬。二級不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬。工業(yè)與民用建筑：濕漬總面積不應(yīng)大于總防水面積的1，單個濕漬面積不大于0.1m2，任意100m2防水面積不超過1處。其他地下工程：濕漬總面積不應(yīng)大于總防水面積的6，單個濕漬面積不大于0.2 m2，任意100 m2防水

16、面積不超過4處。三級有少量漏水點，不得有線流和漏泥砂。單個濕漬面積不大于0.3 m2，單個漏水點的漏水量不大于2.5L/d。任意100 m2防水面積不超過7處。四級有漏水點，不得有線流和漏泥砂 。整個工程平均漏水量不大于2L/m2d，任意100 m2防水面積的平均漏水量不大于4Lm2d。十、實施對策量化對現(xiàn)有規(guī)范中提出原那么進(jìn)一步細(xì)化，根據(jù)上述隧道防水規(guī)范的劃分分別采用不同的防水設(shè)計原那么，思索的原那么為：十、實施對策細(xì)化A級隧道采用“以防為主，多道設(shè)防的原那么，B級隧道采用“以堵為主、限量排放的原那么，C級隧道采用“防、排、截、堵相結(jié)合，綜合治理的原那么。 對防排水原那么沒有針對性、特殊地段

17、隧道無明確詳細(xì)的設(shè)計與施工規(guī)定這一要因， 我們思索環(huán)境等級、地層、埋深、水文條件等要素，分類提出隧道防排水設(shè)計原那么，制定了如下方案：十、實施對策實現(xiàn) 目的二1碎屑巖區(qū)地段制定了不透水地層泥巖、泥質(zhì)類巖等防排水原那么制定了微弱透水地層砂巖、頁巖等防排水原那么制定了強(qiáng)透水地層砂、卵石層、斷層破碎帶等防排水原那么十、實施對策選取實驗的工點：大瑤山一號隧道2可溶巖區(qū)地段制定了巖溶不發(fā)育段防排水原那么制定了溶蝕發(fā)育段防排水原那么制定了管道流段防排水原那么十、實施對策選取的實驗工點:新南嶺隧道 確定村鎮(zhèn)、城市、環(huán)境維護(hù)區(qū)或有特殊要求的地段下建筑隧道的防排水原那么。3環(huán)境敏感地段十、實施對策選取的實驗工點

18、:瀏陽河隧道 全包防水地段:水深H50米的地段建模計算十、實施對策十、實施對策排水地段:水深H50米的地段建模計算 2006年11月鐵道部工程設(shè)計鑒定中心出版的 一書 瀏陽河隧道作為我院設(shè)計代表作，納入 “中國大陸高速鐵路隧道工程設(shè)計實例 。 針對隧道防排水系統(tǒng)沒有進(jìn)展科學(xué)的維護(hù)這一要因，我們制定了制定多道防、排、堵、截相結(jié)合的措施：1防水措施研討: 防水措施主要指隧道襯砌構(gòu)造自防水和施工縫、變形縫防水。防水措施十、實施對策實現(xiàn) 目的三2疏、排水措施研討: 采用疏排水的措施對地下水進(jìn)展有目的的引導(dǎo)，選擇疏排管材、管徑、管的布設(shè)方式。噴砼排水槽Pvc防水板止水帶砼維護(hù)層止水帶注漿嘴注漿嘴3堵水措

19、施研討: 采用預(yù)注漿、徑向注漿等措施，確定根據(jù)不同地層、地下水發(fā)育情況、節(jié)理及裂隙發(fā)育情況的注漿范圍、壓力、漿液類型、施作時機(jī)等參數(shù)。4截水措施研討: 對滲入水采取有效措施限制其流動方向，主要包括不同水壓條件下防水板、止水帶、注漿堵排水管等資料選擇及措施設(shè)置研討。十、實施對策Control boxes注漿管控制板Injection hoses注漿管止水帶十一、檢查效果 本QC小組嚴(yán)厲地按照制定的對策進(jìn)展實施，制定方案時間表并落實到每個人，做到了有方案、有目的、有步驟地完成了一個PDCA循環(huán)，獲得了顯著的效果。十一、檢查效果 經(jīng)過一年多的努力，我們到達(dá)了預(yù)定目的，實現(xiàn)了武廣客運專線隧道的在防排水技術(shù)上的一些突破： 一目的完成情況 量化了客運專線防排水的等級、明確了防排