阿拉山口供水工程引水隧洞的投资增加原因分析

陈建里

(新疆水利水电勘测设计研究院 乌鲁木齐 830000)

1 工程概况

新疆阿拉山口供水与生态建设工程是为解决我国西北边陲最大的铁路、公路并举的一类口岸——阿拉山口口岸水资源严重匮乏的引水工程，主要由取水枢纽、引水线路(包括管道和隧洞)、尾部调节水库等组成，工程于2006年7月正式开工，2009年10月试运行通水。

引水隧洞是该工程的关键控制工程，全长14.346km，设计开挖断面2.5m×2.5m，城门洞形，单工作面掘进长度最大为1.6km。洞身段基本在较完整的花岗岩体中。隧洞原设计投资2076.66万元，最终实际完成投资6268万元。

2 隧洞设计中存在的问题与改进措施

目前长距离、小断面引水隧洞中，2m×2m以下开挖断面还未有工程实例，单工作面掘进长度1.6km也极少，在阿拉山口供水工程前期的初步设计阶段，受工程总投资控制，隧洞断面尺寸按照满足最小施工断面设计，开挖洞径为1.8m×1.8m的城门洞形，施工主要考虑以人工为主的施工方法。因平均工作面长，国内又缺乏对这种长距离小型引水隧洞的合理工期的认识，其工期的分析确定缺乏可供借鉴的资料，初步设计阶段控制工期为三年，投资为2076.66万元。

隧洞于2005年开始进行试验性开挖，由于小断面施工中对爆破的钳制作用，每一循环施工仅1.1～1.2m，随着进尺的延伸，出渣、通风排烟明显受到隧洞断面的限制，每循环作业时间也在拉长，施工期的安全生产也不易得到保证，隧洞施工表现出断面越小开挖条件越差、施工难度和施工附加工作量越大、进度和工期的矛盾日益严重的问题。经测算，仅开挖需工期57个月。

根据实际情况，为保证按期完工，经过专题论证，设计变更将洞径扩大为2.5m×2.5m，以尽可能采用机械化施工，提高工作效率，且更能满足实施灌浆和喷护的空间要求，有利于进行连续通风、灌浆、衬砌、喷锚支护等施工。

隧洞工程于2006年正式开工，实践证明，扩大洞径后，每一循环进尺增加到1.4～1.5m，出渣设备、通风排烟管、供电、排水及供风管路在断面内可合理布置，基本满足施工期的安全生产需要，隧洞总开挖工期28个月，比原设计洞径的理论工期减少了29个月。扩大洞径后，洞挖工程量增加，投资有一定增加，经过经济分析，提前完工后的财务收益完全可弥补增加的投资。

3 隧洞投资增加的主要原因分析

本工程在建设实施过程中，投资增加的主要原因是引水隧洞洞径的增加、洞线地质情况的变化，增加了对洞内气体和裂隙水的处理措施;其次是工程用钢筋、水泥、油料、炸药等主要建筑材料市场价格大幅上涨;另外局部设计工程量的增加及技施阶段建设条件的变化等，以及其他客观原因造成工期延长，致使输水隧洞主体工程增加投资4192万元。

3.1 洞径增加

初步设计阶段，受工程总投资控制，隧洞断面尺寸按照满足最小施工断面设计，开挖洞径为1.8m×1.8m的城门洞形，施工主要考虑以人工为主的施工方法。前期设计各阶段投资概算是执行水利部水总［2002］116号文“关于发布《水利建筑工程预算定额》、《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》及《水利工程设计概(估)算编制规定》的通知。”，即采用水利部116号文进行概算编制来控制工程总投资，而116号文所采用的隧洞定额标准适用于大中型工程，单价分析是以开挖断面10m2上下划分的，本工程输水隧洞其断面仅3m2，实际施工中，隧洞施工表现出断面越小开挖条件越差、施工难度和附加工作量越大的问题。由于定额很难反映小断面隧洞实际施工情况，受小断面隧洞实际造价控制等综合因素限制，隧洞部分单价远远偏低，进度和工期的矛盾日益严重，很难保证工程按期实施，重新进行工期安排，合理工期需要5年。

根据以上情况，设计单位提出了洞径优化方案，2006年1月编制完成《阿拉山口供水工程输水隧洞优化设计报告》，报告认为，扩大洞径主要是增加隧洞底宽，以方便运输。考虑最小宽度为2.5m，经综合比较，将洞径扩大为2.5m×2.5m，尽可能采用机械化施工，提高工作效率，洞径扩大后，工期缩短，可在3.5年内完工。实践证明，小洞径长隧洞要考虑到各项因素的影响，设计断面最小洞径应大于2.5m×2.5m，这样通风、排水、运渣轨道、人行道可互不干扰，保证施工各项工作顺利进行，达到经济高效目的。将原设计开挖洞径1.8m扩挖到2.5m，增加投资1541万元。

3.2 增加隧洞防污染措施及其他

隧洞开工后，对洞内氡气、裂隙水、岩体进行了取样检测分析，检测结果认为，岩体的单样判定均为合格(按建材标准)，而裂隙水和氡气的检测结果严重超过国家有关规定的限量，检测结论明确指出裂隙水水质不合格，必须采取有效的工程措施使洞内裂隙水不能进入供水水体。因此，从供水安全上考虑，设计单位结合隧洞工程防护的要求，专门编写了《阿拉山口供水工程输水隧洞防护专题设计报告》，提出了隧洞防护的技术方案，对洞内气体采取防(支)护处理、扩大洞径和岩层裂隙水封堵的技术处理，使设计和施工技术方案随之发生了较大的变化，客观上也导致增加投资和工期延长。

因引水隧洞防护处理，增加洞衬混凝土、喷混凝土工程量，增加投资639万元;还需增加隧洞内固结灌浆、回填灌浆、化学灌浆、钢筋、砂浆锚杆、挂网钢筋、橡皮止水等工程量，增加投资1173万元;隧洞施工中已发生的塌方处理费、排水费用、通风费用增加投资293万元。

3.3 政策性物价上涨及其他

由于工程用钢材、水泥、油料、炸药等主要建筑材料市场价格大幅上涨增加投资546万元。

由于局部地质条件变化及设计工程量的增加等因素也导致投资增加。

4 结语

为使工程设计投资得到有效控制，在小断面长距离隧洞设计中应充分考虑各种因素对工程施工的影响，避免造成投资的大幅增加。◆

1 杨照明，等．新疆阿拉山口供水与生态建设工程主要设计变更报告［R］．新疆水利水电勘测设计研究院，2008(3)．

2 黄强，等．新疆阿拉山口供水与生态建设工程修改概算报告［R］．新疆水利水电勘测设计研究院，2008(3)．