1、深基坑工程业主项目管理体系研究分类号 学号 J201165568 学校代码10487 密级 硕士学位论文深基坑工程业主项目管理体系研究 学位申请人：孙久行学科专业：建筑与土木工程指导教师：叶艳兵 博士答辩日期：2014.11.13A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the RequirementsFor the Degree of Master of EngineeringResearch on the owners project management about deep foundation ditch project Candida
2、te : Sun JiuhangMajor : Architecture and civil engineeringSupervisor : Ye YanbingHuazhong University of Science & TechnologyWuhan 430074， P. R. ChinaNov， 2014独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
3、学位论文作者签名：日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保 密， 在 年解密后适用本授权书。不保密。（请在以上方框内打“”）学位论文作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘 要我国深基坑工程技术水平越来越高，但是每年都有许多由于深基坑处理不善而造成工程事故的发生或者带来浪费的案例。业主方
4、的深基坑管理是深基坑项目管理的核心，如何在保证深基坑安全和不影响周围环境正常使用的情况下，减少投资是业主深基坑项目管理的主要任务。本文以深基坑工程业主项目管理体系为研究对象，首先对国内外深基坑工程设计、施工技术、业主项目管理理论论述，介绍深基坑工程含义、特征、要求、项目参与主体关系，挖掘出工程事故背后的原因，提出深基坑工程业主管理出现问题，从而深入分析深基坑工程业主项目管理体系设计，深基坑工程业主项目管理关键职能分析与设计，管理方面的健全是项目管理中最重要的任务，良好设计是保证项目顺利进行和节省投资的关键，监测和检测确保深基坑处于受控状态。最后介绍深基坑工程业主项目管理在大世界城基坑工程中的成
5、功应用。本论文的研究很好地将业主项目管理理论和深基坑工程结合起来，对基坑工程项目管理有深入研究，为业主深基坑工程项目管理提供很好的借鉴。关键词：深基坑工程 项目管理 管理体系 关键环节 安全管理 Abstract In deep foundation pit engineering technical level is higher and higher, but every year there are many because of deep foundation pit engineering accidents caused by poor handling or bring the
6、case of waste. Owners of deep foundation pit management is the core of the deep foundation pit project management, how to guarantee the deep foundation pit safety and does not affect the surrounding environment under the condition of normal use, reduce investment is the main task of the owner to dee
7、p foundation pit project management.Owner based on the deep foundation pit engineering project management system as the research object, first of all, the deep foundation pit engineering design, construction technology at home and abroad, the owner project management theory, this paper introduces th
8、e meanings and characteristics of the deep foundation pit engineering, requirements, project participation main body relations, digging out the reasons behind the engineering accident, deep foundation pit engineering on the management problems, thus further analysis of deep foundation pit engineerin
9、g project management system design owner, deep foundation pit engineering owner project management key function analysis and design, management and improve the project management is the most important task, good design is the key to guarantee the project smoothly and save investment, monitoring and
10、testing to ensure that the deep foundation pit under control. Finally introduces the deep foundation pit engineering owner the successful application of foundation pit engineering project management in the great world city.Research of this paper will be the owner well and deep foundation pit enginee
11、ring project management theory, has in-depth study to the foundation pit engineering project management, deep foundation pit engineering project management for the owners to provide a good reference.Key words： Deep Excavation Project management The management system The key link Safetymanagement 1 绪
12、 论1.1 研究背景与意义随着城市建设的繁荣和地下空间的应用和快速发展，我国深基坑工程理论和实践水平有了很大提高。深基坑维护计算理论、施工技术、地下水控制技术、检测技术以及环境保护技术等方面都取得了很大提高。但是由于各种各样的制约因素，每年都会发生一些事故，轻者会引发旁侧的建筑出现裂缝、道路塌陷，地下管道线路发生错位，严重的情况会造成旁侧建筑物坍塌以及人员伤亡，这不仅会使得延误工程进度，而且带了重大的社会损失。由于深基坑支护事故经常发生，谨防社会影响，造成了基坑支护设计在很长一段时间内趋于保守，安全程度没有得到及时提高，造成一个基坑方案其造价相差几百万甚至上千万。业主是建设工程项目的利益主体、
13、责任主体、实施过程的总集成者-人力资源、财力资源、物质资源的集成，负责项目立项、办理各项申报与审批手续，委托监理、勘察设计、施工单位，依据合同对各参与方监督管理，确定设计方案、施工方案、建设投资费用，组织工程竣工验收等全过程，所以业主的深基坑项目管理是该深基坑项目管理的核心。参与深基坑项目建设的单位除土建工程单位、工程监理部门、施工图设计院及工程项目所在当地质检站，还要有基坑设计单位、地质勘查单位、挖运土方单位、基坑支护工程单位、基坑降水部门、基坑监测部门、基坑周围房屋检测部门等，深基坑设计、施工还要专家论证。而深基坑工程由于在地下，一般来说处在城市中心地带，受工程地质、水文地质、周边环境、开
14、挖深度、平面形状等制约因素，技术比较复杂。这就要求业主既要懂技术，更要懂管理。但业主管理人员大都来源于勘察设计单位、施工企业等，较多不全面了解业主的项目管理，就经常出现如下错误：不懂技术经济随意修改设计、施工方案，使得项目经常处于不安全状态或者浪费状态；不按照国家建设程序报建，使得项目经常走弯路；忽视周围环境及其居民协调，没有调动各参建单位的积极性对项目进行管理，使得业主经常处于紧张协调状态；项目目标没有进行动态控制，对于各种突发情况没有做好应急预案，使得项目目标难以实现等。总之业主是深基坑工程的总组织者，贯穿整个项目的纽带，业主的行为是否规范，很大程度上影响到其他参与单位，关系到项目目标的是
15、否实现，甚至关系到项目的成败。深基坑工程所处环境比较复杂，影响条件比较多，参与单位众多，每年都有失败的案例发生。因此需要深入分析我国深基坑项目业主管理现状，结合相关方面的知识，探讨深基坑工程业主项目管理体系研究有重要的现实意义和价值。1.2 国内外研究综述1.2.1深基坑工程设计研究林同炎、斯多台斯伯利(1999)1认为结构师的主要任务就是在特定的建筑空间中，首先用整体概念来规划设计结构总体方案，并能利用整体结构体系与各基本体系之间的关系。深基坑理论是建立在地质条件假定和经验系数的基础上的，理论和实际结合产物，并且随着科技进步逐渐符合实际，计算越来越精确，我们应该分析地质情况、周围环境情况，理
16、论联系实际，总结经验教训，找出符合实际的设计和施工方案。Wasti Y(1987)2认为土的液限、塑限通过界限含水量确定，圆锥仪比通过卡式碟式仪更可靠，估算砂性土内摩擦角方法有Meyerhof G G(1956)3建议方法和Schmertmann J H(1975)4建议方法两种，经典的主动土压力理论包括郎肯和库伦(1967)5两种，这一体系是建立在重力式挡土墙土压力建立起来，但是在分析柔性挡土结构时还采用这两种理论显然是不合理，经典土压力理论也在逐渐发展；Guide to Retaining Wall Design(2009)6在土压力理论，对于饱和粘性土水土压力合算提出不同看法，认为是不科
17、学的，事实证明他的看法在使用期是对的。李光照、郑刚(2011)7认为基坑工程施工可产生变形，可按基坑施工全过程分为六个阶段：支护结构施工、基坑降水、基坑开挖、基坑使用、支撑拆除、地下水位恢复等六个阶段；Farmer Attewell(1973)8通过在伦敦地区地下连续墙试验得出连续墙的开挖对于周边的地层位移产生的规律系数；Clough Q Rourke(1990)9总结了沙土、软到中等硬度黏土、坚硬到及其坚硬黏土地层条件下，地下连续墙造成的槽段周边地表的沉降规律系数。围护桩与水平支撑力与变形计算逐渐精确，从二维平面分析法到三维分析方法，特别是沈健(2006)10、王建华(2006)11（范巍、
18、王卫东、沈健）的空间弹性地基板法精度比较高，更能符合实际。坑外地面沉降计算中有三种大的计算方法：1）经验曲线法，Peck(1969)12经验曲线法、Clougu QRourke(1990)13经验曲线、Hsieh et -al(1998)14经验曲线法、欧章煜经验曲线法(2002)15；2）地面损失法，面积相关性、位移相关性；3）稳定安全系数法(1981)16。Perk(1967)17提出了具有支撑的支护结构土压力分布图；（1969）年提出了预估地面沉陷的无因次曲线。龚晓南(2010)18主编基坑工程实例3和基坑工程实例4共68篇论文，68个实例，遍及全国各个城市，包含地下连续墙（墙撑、墙锚）
19、支护，桩撑（锚）支护。上部土钉、下部桩锚（撑）支护，部分土钉支护、部分桩锚支护，（复合）土钉支护等种类，特别是上海申元岩土工程有限公司在上海东方体育中心基坑工程设计运用“深坑化浅坑”设计方法大大节约造价，武汉市科技委岩土与深基坑专业委向艳在双排桩加预应力锚索在深大基坑中的应用探讨中双排桩加其他方式组合思路在葛洲坝国际广场基坑的应用。两本书介绍基坑工程特点和设计时抓住主要矛盾，常用基坑维护形式分类和适用范围，设计的原则（安全可靠、保护环境、方便施工和经济），事故原因分析（计算模型选用不合理、维护形式选用不合理、地下水控制没有处理好、土方开挖施工组织不当），还提出进一步发展建议：发展按变形控制设计
20、理论、发展基坑维护体系优化设计理论、发展基坑围护新技术提高地下水控制技术水平、进一步发展土压力理论研究、注重概念设计和工程经验。这些实例对基坑设计都有很好的借鉴，集体经验的结晶。王建中(2012)19结合深基坑工程实例，对碱渣土重新取样试验，修正了土的强度指标，优化了设计方案，变形监测数据证明，支护体系变形量未超警戒值，确保基坑安全。孙海忠(2012)20以选择安全可靠、经济合理的基坑支护方案为出发点,阐述了在中心城区某深基坑支护工程，四周有建筑要保护，分析了现场周边条件及工程地质条件，对设计方案进行比选,并对基坑及周围建筑物进行了监测,根据检测结果调整设计图纸，有效控制基坑位移,确保周边建筑
21、物的安全，节约造价、方便施工、缩短工期。牟丽娟(2009)21介绍了各种常用建筑基坑工程支护方案的特点，并归纳总结出各支护方案的优缺点和适用情况，分析了影响基坑支护方案选型的因素，指出基坑支护方案优选的原则和方法并对一些基坑支护方案进行改进设计，提出采用定性分析和经验加权相结合进行支护方案优选，总结出一套针对各类基坑工程支护方案选型所采取的优选方法比选排除法，对提高施工安全性、加快工程进度、降低成本有重要的现实意义。通过工程实例阐述了比选排除法的应用，并根据选型结果对工程实际采用的基坑支护方案进行了针对性的细化设计。徐杨青(2005)22分析了深基坑工程设计特点：一个由时间维、逻辑维和方法维组
22、成的三维系统，指出基坑设计是深基坑工程成本控制关键。用多目标模糊决策理论推导出了深基坑工程设计方案优化决策与评价模型，从安全性、绿色环保、节约资源、工程进展四个方面建立了设计方案评价指标体系。张楠、胡鹏辉(2010)23以京沪高铁天津西站站房深基坑为例，将工程地质、水文地质条件和基坑的围护体系结合起来，选取合理的水文参数，进行详细的三维渗流分析，确保选用有效的降水设计方案，做到按需降水、动态控制，尽可能减少承压水位，进而有效控制坑边路基沉降量,保证基坑开挖期间安全及既有高铁的正常运行。刘武华(2013)24通过结合某深基坑其作业过程中的开挖情况，来对项目工程施工建设时其基坑变形的原因进行有效分
23、析，并据此来对施工设计方案进行科学、合理的优化和完善，进而在施工建设时，对周围的一些建筑物起到保护作用，同时还能从一定程度上降低了工程成本，也方便了施工活动的有效开展。王连山、焦苍、奚正平(2006)25以天津地铁1期工程营口道地铁站深基坑为例，深基坑变形监测的内容、监测点的布设、数据观测等信息化施工, 对监测成果进行及时、准确的分析,以确定支护系统的安全系数,进而对原有设计方案进行评价,在准确分析的基础上，修改调整设计方案、施工方案, 实现设计与施工的一体化，提高基坑工程的设计精度，保证施工的顺利开展使整个深基坑过程都处于安全可控制范围之内。1.2.2深基坑工程施工技术研究上海建筑施工新技术
24、(1999)26书中地下工程篇中介绍钻孔灌注桩硬地法施工工艺、地下连续墙施工工艺、地下连续墙和主体结构合二为一的逆作法施工工艺、地下结构中心岛法施工技术、大上海时代广场基坑工程设计和施工（设计、施工、检测）、上海广场基础工程维护结构施工（二墙合一设计、分层分区分块分段挖土、信息化施工）、SMW工法在环球世界大厦应用、双向复加预应力双钢管支护技术在香港广场北块（上海第28号地块）的应用、深大基坑的还梁支撑体系在新世纪大厦和上海横滨综合通讯楼的应用，还介绍特大型基础工程及其围护结构施工金茂大厦地下工程施工技术，基坑开挖面积近两万方，开挖深度主楼19.65米，裙房15.1米，地下连续墙和四道内支撑，
25、地下连续墙和内支撑施工、挖土方、内支撑爆破理论和实际效果。徐至均(2011)27分析深基坑支护和边坡事故正面经验和反面教材，根据522项基坑和边坡支护事故，说明造成事故的原因：勘察资料不详或者土力学指标偏高、设计不周或者不合理、施工质量有问题、对地下水认识不足、管理不善等，并找出主要原因：设计不合理或者不周、施工质量有问题，提出减少基坑事故的一系列措施，强调逆作法施工大大减少事故和基坑支护工程的风险。钱午，苏景中(1998)28在深基坑工程止水帷幕设计概要中指出，选择隔渗帷幕和降水，选择具体地下水方案前应根据地下水位类型、水文地质特征，并结合周围环境条件确定，一般情况下，隔渗帷幕方案的造价是降
26、水方案的2.5-5倍，并存在渗漏风险，也可采用隔渗帷幕和降水结合。还指出基坑水平隔渗层能否奏效，关键在于它是否连续和封闭、不出现渗漏，另外设置简雅静，减小上浮力。林伟标(2013)29要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合对待基坑支护体系的设计、施工和土方开挖，基坑支护是临时结构,在介绍基坑工程设计方案选择的同时,进一步分析了深基坑支护施工过程中应该注意的事项及在施工过程中的应急预案。兰守奇(2009)30总结国内外92个地铁基坑事故，指明了深基坑工程事故发生在地铁车站的原因，并深入探究了以上事故的破坏原理，给出了判断深基坑工程处于何种危险等级的定性评价准则和深基坑工程风险灾害事故在地铁车站出
27、现的概率大小、造成损失程度与风险承受标准，以上海地铁10号线同济大学站的深基坑工程为背景，并进行了灾害评估，风险等级为四级，必须采取恰当的风险控制措施，总结了基坑开挖变形的规律，得出的影响基坑施工安全的风险因素，为设计优化提供理论依据，从施工的先后次序、支撑建设、工程技术实施、周围环境保护和交通系统等各个层面改进了工程实施设计，探讨了地铁深基坑工程应对突发情况的管理系统，并提出相应的预防措施以及应对突发情况备案，以控制风险。Min Hu, Bang Chen,Qingtao Xia(2012)31提出的检测系统是利用CAD技术显示和分析监测数据，使监测信息更直观。1.2.3业主项目管理研究项目
28、管理是美国在二战期间为了满足大规模军事项目需要逐步发展起来，20世纪50年代逐渐形成项目管理理论，以后逐步发展，日趋成熟。学术界人士在项目管理研究领域不断探索，产生了两个举世瞩目的项目研究管理组织：以欧洲国家为主的国际项目管理协会IPMA，美国项目管理协会PMI。国际项目管理协会身为全球第一个成立的专业化项目管理组织，其目标在于促进国际项目管理的向更为专业的方向迈进，它的组成成员主要包括各个国家的项目管理协会，国际项目管理杂志是该协会的正式会刊。IPMA创立国际项目管理专业资质标准，ICB包括项目管理知识和经验的42要素，以及个人素质8个方面、总体印象10个方面。美国项目管理协会提出PMBOK
29、，涵盖了项目管理实际运行中已有的原理、方法、知识技术和操作工具，也包含了一部分创造性的知识，项目管理共有39个过程，包含5个项目管理过程组（启动、计划、执行、控制、结束），17个核心过程22个辅助过程。经过几次大规模的修订，PMBOK已经具备了非常健全的知识体系，相比于ICB更为先进,因此能够作为项目管理领域的国际性标准。美国项目管理协会(PM1)将项目全寿命周期分为四个阶段：概念阶段、开发阶段、执行阶段、终止阶段，且每个阶段的任务和成果都是实实在在的交付物32，并在项目管理知识体系指南（PM-BOK）指出，项目管理就是把不同方面的原理、方法、工具和技能在具体的项目中进行应用，从而满足预期的目
30、标33。美国国防部防务系管理学院编写系统工程管理指南第三版，该书是美国30多年经验的总结，理论与实践相结合，并不断充实34。美国航宇局（NASA）指出计划和项目管理人员应将风险管理作为决策工具来保证在计划和技术上的成功35。Carlos Razuri, Luis F. Alarc，Sven Diethelm(2007)36等学者提出一个包含了生产技术和安全检测的项目管理系统，此项目管理系统的用途在于建筑单位能较为准确地判断对工程实施有显著影响的活动，从而预防危险的发生，加强了安全生产的监测和管理。Panagiotis Mitropoulos，Gerardo Cupido and Manoj N
31、amboodiri(2007) 37等人通过比较得出提高生产率降低事故率的方法：实践符合精益生产实践、按任务需求匹配技术能。国际咨询工程师协会1980年颁布了业主与项目咨询公司的项目管理合同条件（FIDIC IGRA 80PM），英国皇家特许建造学会正式出版业主项目管理使用规程，而 “管理是质量之本，激励是质量之源”是在1997年由英国“里丁建设论坛”组织的国际建筑业发展战略研讨会上被正式提出。英国业主规程（第四版）描述了有项目经理代业主对整个项目进行全面管理的主要内容。Thanet Aksorn和 B.H.W. Hadikusumo(2008)38通过问卷的形式得出16个关于安全行为关键成功
32、因素，指出管理是最具影响力的因素。Nam C.H, Ta Tum C.B.(1992) 39认为工程管理信息沟通过程中产生大量信息碎片（专业化分工形成、不同组织形成、建设产品生命周期形成、使用计算机应用软件产生），为业主增加大量协调工作和管理成本，信息传递缓慢、更新不及时、信息失真等现象，降低了工程质量、增加投资和延长进度，带了不必要的索赔。Heng Li, Sandy Tang, K. F. Man and Peter E. D. Love(2002) 40认为分散性和劳动密集型的建筑业，网络化的管理平台及方案能显著提高竞争力，更好为顾客提供增值服务。Kristine Fallon(2003)41通过比较基于网络的项目管理与各种资料很分散的项目中显示明显优点，如WBPM整个项目团队获得的是唯一的文档以及项目日志。Cyon Research C
