阿拉山口供水工程引水隧洞的投資增加原因分析

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，每循環作業時間也在拉長，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行水利部水總［2002］116號文“關于發布《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)算編制規定》的通知。”，即采用水利部116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化方案，2006年1月編制完成《阿拉山口供水工程輸水隧洞優化設計報告》，報告認為，擴大洞徑主要是增加隧洞底寬，以方便運輸。考慮最小寬度為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。◆

1 楊照明，等．新疆阿拉山口供水與生態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)．