陳建里

(新疆水利水電勘測設計研究院 烏魯木齊 830000)

1 工程概況

新疆阿拉山口供水與生態(tài)建設工程是為解決我國西北邊陲最大的鐵路、公路并舉的一類口岸——阿拉山口口岸水資源嚴重匱乏的引水工程，主要由取水樞紐、引水線路(包括管道和隧洞)、尾部調節(jié)水庫等組成，工程于2006年7月正式開工，2009年10月試運行通水。

引水隧洞是該工程的關鍵控制工程，全長14.346km，設計開挖斷面2.5m×2.5m，城門洞形，單工作面掘進長度最大為1.6km。洞身段基本在較完整的花崗巖體中。隧洞原設計投資2076.66萬元，最終實際完成投資6268萬元。

2 隧洞設計中存在的問題與改進措施

目前長距離、小斷面引水隧洞中，2m×2m以下開挖斷面還未有工程實例，單工作面掘進長度1.6km也極少，在阿拉山口供水工程前期的初步設計階段，受工程總投資控制，隧洞斷面尺寸按照滿足最小施工斷面設計，開挖洞徑為1.8m×1.8m的城門洞形，施工主要考慮以人工為主的施工方法。因平均工作面長，國內又缺乏對這種長距離小型引水隧洞的合理工期的認識，其工期的分析確定缺乏可供借鑒的資料，初步設計階段控制工期為三年，投資為2076.66萬元。

隧洞于2005年開始進行試驗性開挖，由于小斷面施工中對爆破的鉗制作用，每一循環(huán)施工僅1.1～1.2m，隨著進尺的延伸，出渣、通風排煙明顯受到隧洞斷面的限制，每循環(huán)作業(yè)時間也在拉長，施工期的安全生產也不易得到保證，隧洞施工表現出斷面越小開挖條件越差、施工難度和施工附加工作量越大、進度和工期的矛盾日益嚴重的問題。經測算，僅開挖需工期57個月。

根據實際情況，為保證按期完工，經過專題論證，設計變更將洞徑擴大為2.5m×2.5m，以盡可能采用機械化施工，提高工作效率，且更能滿足實施灌漿和噴護的空間要求，有利于進行連續(xù)通風、灌漿、襯砌、噴錨支護等施工。

隧洞工程于2006年正式開工，實踐證明，擴大洞徑后，每一循環(huán)進尺增加到1.4～1.5m，出渣設備、通風排煙管、供電、排水及供風管路在斷面內可合理布置，基本滿足施工期的安全生產需要，隧洞總開挖工期28個月，比原設計洞徑的理論工期減少了29個月。擴大洞徑后，洞挖工程量增加，投資有一定增加，經過經濟分析，提前完工后的財務收益完全可彌補增加的投資。

3 隧洞投資增加的主要原因分析

本工程在建設實施過程中，投資增加的主要原因是引水隧洞洞徑的增加、洞線地質情況的變化，增加了對洞內氣體和裂隙水的處理措施;其次是工程用鋼筋、水泥、油料、炸藥等主要建筑材料市場價格大幅上漲;另外局部設計工程量的增加及技施階段建設條件的變化等，以及其他客觀原因造成工期延長，致使輸水隧洞主體工程增加投資4192萬元。

3.1 洞徑增加

初步設計階段，受工程總投資控制，隧洞斷面尺寸按照滿足最小施工斷面設計，開挖洞徑為1.8m×1.8m的城門洞形，施工主要考慮以人工為主的施工方法。前期設計各階段投資概算是執(zhí)行水利部水總［2002］116號文“關于發(fā)布《水利建筑工程預算定額》、《水利建筑工程概算定額》、《水利工程施工機械臺時費定額》及《水利工程設計概(估)算編制規(guī)定》的通知?！保床捎盟?16號文進行概算編制來控制工程總投資，而116號文所采用的隧洞定額標準適用于大中型工程，單價分析是以開挖斷面10m2上下劃分的，本工程輸水隧洞其斷面僅3m2，實際施工中，隧洞施工表現出斷面越小開挖條件越差、施工難度和附加工作量越大的問題。由于定額很難反映小斷面隧洞實際施工情況，受小斷面隧洞實際造價控制等綜合因素限制，隧洞部分單價遠遠偏低，進度和工期的矛盾日益嚴重，很難保證工程按期實施，重新進行工期安排，合理工期需要5年。

根據以上情況，設計單位提出了洞徑優(yōu)化方案，2006年1月編制完成《阿拉山口供水工程輸水隧洞優(yōu)化設計報告》，報告認為，擴大洞徑主要是增加隧洞底寬，以方便運輸?？紤]最小寬度為2.5m，經綜合比較，將洞徑擴大為2.5m×2.5m，盡可能采用機械化施工，提高工作效率，洞徑擴大后，工期縮短，可在3.5年內完工。實踐證明，小洞徑長隧洞要考慮到各項因素的影響，設計斷面最小洞徑應大于2.5m×2.5m，這樣通風、排水、運渣軌道、人行道可互不干擾，保證施工各項工作順利進行，達到經濟高效目的。將原設計開挖洞徑1.8m擴挖到2.5m，增加投資1541萬元。

3.2 增加隧洞防污染措施及其他

隧洞開工后，對洞內氡氣、裂隙水、巖體進行了取樣檢測分析，檢測結果認為，巖體的單樣判定均為合格(按建材標準)，而裂隙水和氡氣的檢測結果嚴重超過國家有關規(guī)定的限量，檢測結論明確指出裂隙水水質不合格，必須采取有效的工程措施使洞內裂隙水不能進入供水水體。因此，從供水安全上考慮，設計單位結合隧洞工程防護的要求，專門編寫了《阿拉山口供水工程輸水隧洞防護專題設計報告》，提出了隧洞防護的技術方案，對洞內氣體采取防(支)護處理、擴大洞徑和巖層裂隙水封堵的技術處理，使設計和施工技術方案隨之發(fā)生了較大的變化，客觀上也導致增加投資和工期延長。

因引水隧洞防護處理，增加洞襯混凝土、噴混凝土工程量，增加投資639萬元;還需增加隧洞內固結灌漿、回填灌漿、化學灌漿、鋼筋、砂漿錨桿、掛網鋼筋、橡皮止水等工程量，增加投資1173萬元;隧洞施工中已發(fā)生的塌方處理費、排水費用、通風費用增加投資293萬元。

3.3 政策性物價上漲及其他

由于工程用鋼材、水泥、油料、炸藥等主要建筑材料市場價格大幅上漲增加投資546萬元。

由于局部地質條件變化及設計工程量的增加等因素也導致投資增加。

4 結語

為使工程設計投資得到有效控制，在小斷面長距離隧洞設計中應充分考慮各種因素對工程施工的影響，避免造成投資的大幅增加?！?/p>

1 楊照明，等．新疆阿拉山口供水與生態(tài)建設工程主要設計變更報告［R］．新疆水利水電勘測設計研究院，2008(3)．

2 黃強，等．新疆阿拉山口供水與生態(tài)建設工程修改概算報告［R］．新疆水利水電勘測設計研究院，2008(3)．