QC成果降低主渠道地下水位新方法成果匯報

XX項目部QC小組

研究降低主渠道地下水位的新方法渠道成品

XX工程是黨中央、國務(wù)院為解決北方地區(qū)水資源短缺、保證經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展而實施的重大戰(zhàn)略性基礎(chǔ)工程，工程的建設(shè)實施將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益，意義重大，影響深遠。XX項目，合同內(nèi)容包括：主干渠總長5.6Km、公路橋3座、倒虹吸3座、分水閘1座及人行便橋等。合同總金額1.12億元。本項目施工由中XX項目部承擔(dān)。一、前言該項目總干渠主渠道邊坡坡長19.8m，坡比為1：2，邊坡襯砌C20混凝土厚度為10㎝，渠道底板襯砌C20混凝土厚度為8㎝；項目總干渠主渠道邊坡坡長19.8m，坡比為1：2，邊坡襯砌C20混凝土厚度為10㎝，渠道底板襯砌C20混凝土厚度為8㎝；原合同中總干渠地下水位均低于渠道底板設(shè)計高程，施工中不需要降水，但是開挖施工過程中發(fā)現(xiàn)AY23+000～AY24+300共計1.3㎞范圍內(nèi)，地下水位高出渠道底板設(shè)計高程2.5m～3.0m。為了保證渠道混凝土干地作業(yè)，需要進行降水施工。根據(jù)前期地勘資料，結(jié)合施工期開挖中的地層巖性，該段地質(zhì)情況說明如下：該段地層巖性自上而下為：①黃土狀中粉質(zhì)壤土，厚度2~3m，底部高程90.9~93.6m；②黃土狀重粉質(zhì)壤土，厚度4~6m，底部高程85.8~89.7m；③-1黃土狀中粉質(zhì)壤土，厚度8~10m，底部高程79.1~80.8m，分布于樁號AY23+000~AY23+400；③-2黃土狀輕粉質(zhì)壤土，厚度4~6m，底部高程80.8~82.2m，分布于樁號AY23+400~AY24+000；③-3黃土狀重粉質(zhì)壤土，厚度4~5m，底部高程80.8~83.3m，分布于樁號AY24+000~AY24+300；④砂壤土，厚度2m左右，底部高程77.3~79.5m；⑤卵石，厚度未揭穿。第③層土層巖性不均、相變較快。渠底板位于第③層頂部。本段地下水類型為第四系松散層孔隙潛水，具承壓性，含水層為第③-2層黃土狀輕粉質(zhì)壤土、第④層砂壤土和第⑤層卵石。據(jù)安陽段初設(shè)報告資料，2004年2月該段地下水位高程87.01m，預(yù)測多年高水位89.5m左右，高于渠底板3.7m左右，施工期觀測該段地下水位高程88.10m~88.87m，高于渠底板2～3m左右，該段存在施工排水問題。二、小組簡介小組名稱XXQC小組注冊時間XX年XX月XX日課題類型創(chuàng)新型注冊號XX課題名稱研究降低主渠道地下水位的新方法課題注冊號XX成立時間XX年XX月XX日小組人數(shù)6人活動時間XX年XX月7日-XX年XX月7日活動頻次6次/月活動出勤率100%累計活動頻次12次

表1小組概況表表2小組成員簡介

姓名性別年齡學(xué)歷職稱崗位組內(nèi)分工承擔(dān)工作XX男XX本科高工項目經(jīng)理組長全面組織XX男XX中專工程師項目總工副組長QC方案策劃成本預(yù)算及控制XX男XX大專工程師副經(jīng)理副組長方案實施與控制XX男XX本科助工工區(qū)主任組員現(xiàn)場實施XX男XX本科助工測量隊長組員現(xiàn)場實施、采集數(shù)據(jù)XX男XX本科助工質(zhì)檢員組員資料整理

三、選擇課題

圖1常規(guī)降水方法示意圖1、問題的提出由于原合同中總干渠地下水位均低于渠道底板設(shè)計高程，施工中不需要降水，施工組織設(shè)計中未考慮降水措施，開挖施工中突遇地下水，而且水位高出渠道底板設(shè)計高程2.5m～3.0m，施工受阻。項目部按照水利工程常規(guī)降水方法（工作區(qū)外打井降水），向XX段建管處上報了《主渠道基坑降水措施》〔2008〕技案5-003。該降水方案為：在總干渠左右岸一級馬道上各打一排井，進行深井降水，降水成功后，保證整個工作面干地施工。南水北調(diào)安陽段建管處未同意該方案，理由是：該方案總投資較高。2、確定課題原計劃總干渠AY23+000～AY24+300共計1.3㎞范圍內(nèi)渠道混凝土襯砌工作要在2008年年底完成，由于常規(guī)降水方法未獲批準，2008年該段施工未能進行。項目部迫切需要解決該段降水問題。為了解決這一問題，又不能按常規(guī)降水方法去做，小組成員經(jīng)過討論，一致決定把“研究降低主渠道地下水位的新方法”作為本次QC小組活動的課題。四、目標設(shè)定小組課題目標：保證工作面干地施工；節(jié)約降水投資。目標值：（1）地下水位降至設(shè)計底板高程以下1m；目標值地下水位降至設(shè)計底板高程以下1m（2）比常規(guī)降水方法減少投資30%。圖1目標柱狀圖五、提出并選擇方案提出各種方案小組成員運用頭腦風(fēng)暴法，圍繞實現(xiàn)小組活動目標，提出許多想法和看法，總體歸納為以下三種方案。方案一：采用渠底明溝加集水坑降水。即在主渠道中間，沿主渠道方向，開挖一條寬1.5m、渠道底板以下深2m的明溝，明溝內(nèi)填入20mm～80mm碎石。先在渠道左岸挖一沉淀池，順渠道方向每50m挖一集水坑，放入污水泵抽排至沉淀池，沉淀后排入萬金干渠倒虹吸。方案二：管式滲溝加集水井的方式進行降水。即在主渠道底板左右側(cè)，順渠道方向各挖一道底寬1.5m，上口寬3.0m，深2.0m的明溝，各埋入一道直徑250mm的軟式透水管，然后用20mm～40mm的碎石將該明溝填實，先在渠道左岸挖一沉淀池，順渠道方向每50m打一集水井，放入污水泵抽排至沉淀池，沉淀后排入萬金干渠倒虹吸。方案三：井點降水法進行降水。即在主渠道中間，沿主渠道方向，布置一排水井，具體井間距、井深等數(shù)據(jù)根據(jù)實際出水情況確定，每口井的水均匯集到一總管直接排至萬金干渠倒虹吸。

各對策方案的可行性分析及評估方案可行性分析，為更好地體現(xiàn)小組活動“廣泛的民主性”，由每個成員都對三個對策方案進行評估打分。結(jié)果見表3。表3

序號方案分析評估xxxxxxxxxxxx綜合得分是否采用1一采用渠底明溝加集水坑降水可靠性○○○☆○○52不采用可實施性○○△△△○經(jīng)濟性☆☆☆☆☆☆2二管式滲溝加集水井降水可靠性△○☆○○○56可采用可實施性○○△☆△○經(jīng)濟性☆☆☆☆☆☆3三井點降水法降水可靠性☆☆☆☆☆☆78可采用可實施性☆☆☆☆☆☆經(jīng)濟性△△△△△△[注]☆5分△3分○1分

綜合得分滿分應(yīng)是90分。我們把得分率超過60%，即54分以上作為可采用的方案，則1#方案為不采用方案，2#、3#兩個方案為可采用方案。

對2#、3#方案的試驗論證試驗一：在2009年2月9日～2月25日，xx和xx組織人員對方案二進行了可行性試驗。在主渠道AY23+160～AY23+460段，首先順渠道底板左右側(cè)各開挖了一道明溝（暫高于渠道設(shè)計底板1m進行試驗），又開挖了6個集水坑（間距50米），6個集水坑內(nèi)各放入一個6寸管道泵進行抽排。打了8個探孔進行水位觀測。試驗結(jié)果見表4。表4方案二試驗結(jié)果表序號抽排總時間（d）水位下降深度（m）明溝坍塌情況能否進行下道工序1#探孔151.2嚴重否2#探孔151.3很嚴重3#探孔151.5嚴重4#探孔151.3嚴重5#探孔161.1嚴重6#探孔161.4嚴重7#探孔151.2輕微8#探孔161.1嚴重

方案二理論上可行，但從上表看出，由于地下水涌水量很大，加上地質(zhì)條件為沙壤土，遇水成泥，坍塌嚴重，不能進行下道工序施工。所以方案二實際上不可行。

結(jié)論試驗二：在2009年2月27日～3月15日，xx和xx組織人員對方案三進行了可行性試驗。在主渠道AY23+160～AY23+460段主渠道中間，沿主渠道方向，布置一排水井（共8眼井，7.5千瓦水泵），井間距25m～30m、井深17m～18m(渠道設(shè)計底板以下13m～15m)，試驗結(jié)果見表5。

表5 方案三試驗結(jié)果表

結(jié)論序號抽排總時間（d）水位下降深度（m）坍塌情況能否進行下道工序1#探孔14（1#井）2.5無能2#探孔13（2#井）2.6無3#探孔13（3#井）2.8無4#探孔12（4#井）2.5無5#探孔12（5#井）2.1無6#探孔11（6#井）2.0無7#探孔11（7#井）2.4無8#探孔10（8#井）2.5無從上表看出，方案三實際效果明顯，再經(jīng)過努力，可以達到預(yù)定目標。

六、將方案三具體化并制定對策表方案三的具體分析

最終實現(xiàn)方案三降水成功需要的條件，具體分析如圖3所示。

圖3方案三分析樹圖

在上述最終實現(xiàn)降水成功的四個要素中，均需要進一步解決。最終實現(xiàn)降水成功人硬件降水井參數(shù)涌、排水量均衡適宜的水泵自控系統(tǒng)制定對策表

表6對策表序號要求對策目標措施完成日期負責(zé)人1降水井參數(shù)總結(jié)計算井間距、井深、井徑滿足降水要求根據(jù)xx年2月27日～3月15日的實驗情況，分析、總結(jié)，計算出合適的井間距、合適的井徑、合適的井深參數(shù)。xx年3月17日xx2涌、排水量均衡觀測總結(jié)水位降至預(yù)定高程后，涌、排水量平衡及時觀測探孔、水井水位高程，首先控制日降水量不超過20㎝，在降水水位達到預(yù)定高程后，根據(jù)觀測情況，調(diào)整水泵型號，控制涌、排水量平衡，讓排水量微高于涌水量。xx年4月15日xx3適宜的水泵新購置水泵排水能力滿足涌、排平衡購買2.5千瓦、5.5千瓦、7.5千瓦、9千瓦、11千瓦等不同規(guī)格的潛水泵，根據(jù)實驗結(jié)果暫購買一定數(shù)量；根據(jù)工作進展情況，不足時再及時購買。xx年3月19日xx4自控系統(tǒng)新購置水泵自行開、關(guān)購買并安裝適宜電磁感應(yīng)開關(guān)，自動控制水泵開與關(guān)。xx年3月19日xx按上述方案實施，預(yù)計投資為常規(guī)降水方法的65%。由于項目部領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，小組成員很快就分工實施了。

本小組副組長、項目副經(jīng)理xx根據(jù)方案三實驗情況，于xx年3月17日總結(jié)計算出水井間距為20m～30m，水井直徑取?400～?600，渠道底板以下水井井深宜13m～15m。

本小組組員xx于xx年3月18日提出水泵、電磁感應(yīng)開關(guān)采購計劃申請，經(jīng)批準，于xx年3月19日購置了水泵、電磁感應(yīng)開關(guān)。

本小組組員xx組織先期打8眼井實施降水。xx于xx年4月10日～xx年4月20日，連續(xù)每天觀測探孔水位、水井水位、水泵間歇次數(shù)等數(shù)據(jù)，經(jīng)分析調(diào)試，最終達到涌、排水平衡時8個降水井的水泵情況見表7。七、方案實施過程水井編號井直徑（mm）井內(nèi)水位高程（m）井深（m）樁號水泵型號泵額定流量（m3/h）泵揚程（m）水泵功率（KW）備注1#40075.49214AY23+187200QJ50-4050409.2

2#40077.34513AY23+208QY25-38/2-425384.0

3#40077.43713AY23+239QS20-40/2-420404.0

4#40077.09812AY23+270QS20-40/2-420404.0

5#40077.90312AY23+299QS30-40-5.530405.5

6#40076.27715AY23+326200QJ50-4050409.2

7#40075.68115K23+356200QJ63-40634011.0

8#40075.78815AY23+394200QJ63-40634011.0

表7降水情況表

地下水位降至設(shè)計底板高程以下1m；表7 水位觀測表

八、效果檢查序號設(shè)計底板高程（m）實測探孔水位（m）低于設(shè)計底板數(shù)（m）1#探孔85.9884.821.152#探孔85.9884.611.373#探孔85.9784.811.164#探孔85.9784.771