一、项目概况二、小组概况三、选题理由四、现状调查五、目标确定六、可行性分析七、原因分析八、要因确认九、制定对策十、对策实施十一、效果检查十二、巩固措施十三、总结及今后打算一、项目概况铁路常被比喻成国民经济的大动脉。目前,为适应我国国民经济的快速发展和日益增长的客运需求,我国正在大力发展客运专线高速铁路。武广铁路是目前我国投资最大、里程最长的铁路客运专线。我院设计范围内线路全长715.12Km,共有隧道177座,隧道总长110.34Km,占线路总长的14.7%。隧道设计时速为350Km,考虑空气动力学效应,为目前国内修建的最高标准铁路隧道。全线隧道177座,总长110.34Km广州站武汉站随之而来,高标准客运专线的隧道工程也面临着许多的新技术、新挑战。客运专线隧道对防排水提出了很高的要求,对衬砌的防水等级由原来的二级提高到一级,以满足高速铁路高标准的运营环境。一、项目概况一准级标二、小组概况注册编号:成立时间:2005年5月30日活动次数:57次小组出勤:98%课题重新注册时间:2006年1月小组类型:攻关型活动时间:2006.6~2006.11城06-98序号姓名性别年龄文化程度职称组内职务受QC教育时间(学时)1肖明清男36硕士院副总、高工组长502王克金男34大学高工副组长493管鸿浩男33大学工程师成员484唐勃男33大学工程师成员485踪进良男25大学工程师成员486唐曌女25大学工程师成员487肖翔男25大学工程师成员488马涛男25大学工程师成员489陈靖男26大学工程师成员4810李国旺男26大学工程师成员48二、小组概况三、选题理由有效的防排水是隧道建造与运营的关键环节,这主要表现在以下几个方面:良好的防排水是客运专线隧道正常运营的需要;良好的防水是工程本身坚固性和耐久性的要求;隧道是铁路工务人员长期工作的地方,也是轨道、牵引电力线路、通风、照明、通信设备安装的地点,这些都要求隧道内保持干燥,以确保工作人员舒适、电力设备避免受潮损坏失灵、延长轨道构件使用寿命。地下水特别是侵蚀性地下水对混凝土结构本身的侵害是很大的,它不但与混凝土发生化学反应,还会对结构内部的钢筋发生侵蚀,直接导致结构承载能力的下降。三、选题理由合理的排水措施是环境保护、水资源保护的需要,是避免引发地质灾害事故的需要;良好的防排水效果不仅使防水可靠,对减少铁路运营阶段的维修成本有重要的作用。盲目的排水会导致隧道地面草木枯萎,也是对宝贵地下水资源的一大浪费,从而使地面建筑物产生不均匀沉降甚至破坏。渗漏水不但会使钢轨锈蚀损坏,内部潮湿的环境也会加剧内部设施的霉变损坏,同时可能引发供电线路的安全事故,即使单独的渗漏水处理本身也是费工费时往往效果不佳的工作。四、现状调查渗漏是目前我国隧道较为普遍的问题。据统计,到2004年底,全国正式投入运营的铁路隧道有6087座,总长度3336km,其中有渗漏水病害的隧道1526座,占隧道总数的25%,渗漏水长度140.94km。我国至2002年底,共有公路隧道1700座,总延长704km出现渗漏,其中严重渗漏水隧道达500余座,约占总座数的30%。由此可见,在我国隧道界内,隧道防排水工程的总体质量并不能令人满意。四、现状调查隧道渗漏问题不仅在国内是老大难问题,在国外一些国家也有类似情况发生。同时日本调查还发现隧道渗漏水经过整治后,在5年内失效复发的占44%,中国的铁路隧道也存在根治困难的问题。而欧美等国家对隧道防排水非常重视,工程措施较可靠,养护维修体系健全,已投入运营的隧道基本没有渗漏水情况发生。五、目标确定防排水技术是隧道界一个既古老又新鲜的课题,我们必须在设计中不断研究探索,并加强总结和优化,因此我们QC小组制定的目标为:提出客运专线隧道防排水标准的量化指标和细化原则;明确不同环境条件下的客运专线隧道防排水措施及工艺;完善客运专线隧道防排水系统、实现系统可维护性。目标确定以后,小组制定了活动计划实施表,要求全组成员按此计划时间进行活动。(图中虚线表示计划完成时间,每一阶段完成后,实际完成的时间用实线划在它的下面。)下部打算巩固措施效果检查对策实施制定对策要因确认原因分析现状调查2006年11月2006年10月2006年9月2006年8月2006年7月2006年6月计划内容五、目标确定六、可行性分析院副总工程师担任我QC小组组长,带头钻研,小组成员构成为新老结合,以老带新,小组具有一流的专业技术水平和技术攻关能力。大部分小组成员参加了本线勘测设计工作,对现场的情况比较了解,并对国内外有关高速铁路技术进行了较深入的研究。武广隧道的防排水技术的先进理念和新突破对我院的隧道设计水准的提升具有重要的意义,小组成员团结一致、深入研究,城建院和隧道所均给予了很高的重视。我院隧道设计水准国内专业领先,防排水设计方面有丰富经验和技术储备,能确保设计目标的实现。我们认为:小组确定的目标,通过小组成员的共同努力是完全可以实现的。六、可行性分析为确保小组活动目标的实现,小组成员多方位分析,查找原因,绘制实现该目标的系统图。七、原因分析复合式衬砌是否承受的水压力不明确水文、地质情况较复杂隧道防水等级的划分比较模糊,操作性不强防排水理论研究不足、设计依据不充分隧道防水规范存在不足隧道防排水施工、监理及验收不规范适合隧道工程特点的防排水新材料较少特殊地段隧道无明确具体的设计与施工规定隧道防排水系统不完善、没有进行科学的维护材料客运专线防排水技术的突破难度大?序号末端因素理由简述要因确认1隧道防水等级的划分比较模糊,操作性不强国内暂无专门的客运专线防水规范,规范中某些条款并不能适用于速度达到200km/h以上的客运专线隧道,规范是设计的基础,应予以改进和完善。是2复合式衬砌是否承受水压力规范不考虑水压力的做法是否可行?排水型隧道衬砌在水压力作用下,仍然会出现开裂的现象,我们根据实际情况考虑衬砌所受到的水压力,已解决此问题。否3水文、地质情况较复杂由于勘探费用昂贵,很难掌握隧道的地质情况,大都要经过试验和估算推测。武广客运专线加强了勘测和地质钻探工作,同时向有经验的地质专家请教,以求弄清隧道的具体工程地质情况。否4特殊地段隧道无明确具体的设计与施工规定防排水原则没有针对性,武广客专线路长,环境变化大,应要考虑环境等级、地层、埋深、水文条件等因素,分类提出隧道防排水设计原则,有了具体原则才能指导设计。是5缺少适合隧道工程特点的防排水新材料目前适合隧道工程特点的防排水新材料较少,而且假冒伪劣产品充斥市场,良莠不齐,通过调研国内外市场,并请国外专家来我院讲课,并开展和研究院的合作,提出适合目前隧道的材料的发展方向和需要达到的指标和工艺。否6隧道防排水系统不完善、没有进行科学的维护过去的隧道排水系统一旦堵塞无法进行疏通,容易造成隧道渗漏水、基底翻浆冒泥等病害,要从根本上解决问题应对隧道的整个防、排水系统进行科学的改进,设计出完善、科学的防排水系统。是7隧道防排水施工、监理及验收不规范施工、监理及验收也都缺乏相应的规范,防水要求随意性强,没有统一的评价标准,施工监理也缺乏防水施工工艺等方面的监理规程。明确施工、监理应遵循的原则,要求施工严格按设计要求实施、并加强现场的监督力度。否八、要因确认针对系统图中的末端因素,本小组精心论证,确定要因,以确保对策实施的准确性和针对性。通过深入现场调查研究,运用各种方法对上述七项末端因素进行分析论证,我们找出了制约防排水技术的突破的主要因素有三个:隧道防水等级的划分比较模糊,操作性不强特殊地段隧道无明确具体的设计与施工规定隧道防排水系统不完善、没有进行科学的维护八、要因确认序号要因现状对策目标措施负责人地点完成日1隧道防水等级的划分比较模糊,操作性不强国内暂无专门的客运专线防水规范,规范中某些条款并不能适用于速度达到200km/h以上的客运专线隧道。参照国外防水等级的标准,明确客专隧道防水等级的划分。量化及细化武广隧道防排水应明确满足的一些指标提出客运专线隧道的防水原则,明确防水等级划分的量化指标,对防排水原则进一步细化。肖明清王克金唐曌办公室、现场06.72特殊地段隧道无明确具体的设计与施工规定设计依据较为笼统,没有针对特殊地段(如高水、岩溶)等地段的设计与施工规定具体化各种地段(含特殊地段)的防水规定各种地段均有相应的防排水原则,减少设计与施工中的盲目性根据武广客运专线的特点,根据不同地质、不同隧道条件制定不同的设计与施工措施王克金唐勃李国旺办公室、现场06.83隧道防排水系统没有进行科学的维护现行铁路隧道普遍存在漏水、开裂等现象,不能满足高速运营要求采用疏排水的措施对地下水进行有目的的疏导,加强隧道衬砌结构自防水和施工缝、变形缝防水。防水可靠、排水通畅、系统可维护制定多道设防、排、堵、截相结合的措施管鸿皓踪敬良马涛现场、办公室06.8九、制定对策根据确认的要因,我们按照“5W1H”的步骤,制定了相应对策和具体措施。十、对策实施在QC活动中,小组成员根据对策表逐一实施对策。参照国外(英、德等国)防水等级的标准,明确客专隧道防水等级的划分及量化指标。针对隧道防水等级的划分比较模糊,操作性不强这一要因,我们制定了如下方案:实现目标一级别大容许渗水量(L/m2∙d)O肉眼观察不到(NOTHINGVISIBLE)A2B3C10D30E100U不作限制(UNLIMITED)国家英国建筑工业和情报协会(CIRLA)第81号报告“隧道防水”,最早拟定了隧道防水分级标准,见下表。英国标准十、实施对策防水等级潮湿情况说明1完全干燥衬砌密实,内表面无潮湿情况2很干燥衬砌密实,内表面仅有轻微潮湿存在(例如根据颜色),不允许滴漏渗水。标准:轻微潮湿处用干手触摸无水痕,将一张吸墨纸或能吸水的报纸贴放不致因吸水而变色3毛细渗透衬砌密实,内表面仅个别和局部有手感潮湿。手感潮湿处显然系渗透所致,贴放吸墨纸或吸水的报纸亦会因吸水而变色,但无滴水根据DS853即地下工程防水规范规定,联邦德国的铁路隧道防水要求如表所示。十、实施对策德国标准以渗水量为指标来划分防水等级,级别越高则要求渗水量越少,对于一级防水隧道(客运专线隧道)可以感观的测定为准,以衬砌表面无渗漏、不出现肉眼可观察到的湿渍为表征来检验防水效果。防水等级标准一级渗水量为0,不允许渗水,结构表面无湿渍。二级不允许漏水,结构表面可有少量湿渍。工业与民用建筑:湿渍总面积不应大于总防水面积的1‰,单个湿渍面积不大于0.1m2,任意100m2防水面积不超过1处。其他地下工程:湿渍总面积不应大于总防水面积的6‰,单个湿渍面积不大于0.2m2,任意100m2防水面积不超过4处。三级有少量漏水点,不得有线流和漏泥砂。单个湿渍面积不大于0.3m2,单个漏水点的漏水量不大于2.5L/d。任意100m2防水面积不超过7处。四级有漏水点,不得有线流和漏泥砂。整个工程平均漏水量不大于2L/m2∙d,任意100m2防水面积的平均漏水量不大于4L/m2∙d。十、实施对策量化对现有规范中提出原则进一步细化,根据上述隧道防水标准的划分分别采用不同的防水设计原则,考虑的原则为:十、实施对策细化A级隧道采用“以防为主,多道设防”的原则,B级隧道采用“以堵为主、限量排放”的原则,C级隧道采用“防、排、截、堵相结合,综合治理”的原则。对防排水原则没有针对性、特殊地段隧道无明确具体的设计与施工规定这一要因,我们考虑环境等级、地层、埋深、水文条件等因素,分类提出隧道防排水设计原则,制定了如下方案:十、实施对策实现目标二(1)碎屑岩区地段①制定了不透水地层(泥岩、泥质类岩等)防排水原则②制定了微弱透水地层(砂岩、页岩等)防排水原则③制定了强透水地层(砂、卵石层、断层破碎带等)防排水原则十、实施对策选取实验的工点:大瑶山一号隧道(2)可溶岩区地段①制定了岩溶不发育段防排水原则②制定了溶蚀发育段防排水原则③制定了管道流段防排水原则十、实施对策选取的实验工点:新南岭隧道确定村镇、城市、环境保护区或有特殊要求的地段下修建隧道的防排水原则。(3)环境敏感地段十、实施对策选取的实验工点:浏阳河隧道全包防水地段