铁路隧道标准化工程数量统计系统研究

郭剑勇

（铁道第三勘察设计院集团有限公司 城交分院，天津 300251）

铁路隧道标准化工程数量统计系统研究

郭剑勇

（铁道第三勘察设计院集团有限公司 城交分院，天津 300251）

本文提出通过分类编码的数据管理模式实现标准化工程数量统计的思路，设计标准化工程数量统计程序架构，研究铁路隧道结构分类编码，建立隧道工程数量标准数据库，规范隧道设计中工程数量统计环节的工作流程，增强隧道结构标准数据的交互性和共享性，提高铁路隧道工程数量统计的标准化程度以及快捷性和准确性。

隧道；标准化；工程数量；分类编码

工程数量统计是铁路隧道设计中的重要环节，同时也是目前设计工作中标准化程度较低的环节。设计者需要投入大量时间对工程数量统计中繁杂的工项进行分类、计算、校核和汇总，期间任何一个微小的纰漏都可能引起较大误差，从而造成大面积复核返工，严重影响工作效率。因此，开展铁路隧道工程数量统计标准化研究，对于提高隧道专业设计的质量水平、工作效率有着重要的意义。

国内很多同行业者在相关问题上做了很多有益的研究：刘日成、张芹、王育奎研究了基于隧道运营管理的需求隧道土建结构的分类编码[1]；杨毅秋，曾国保通过数据库管理探索了轨道交通标准化设计的方法[2]；方昱，刘开云采用分类编码的方式开发了隧道监控量测数据分析与管理系统[3]；毛宁运用数据库原理研究了铁路站场工程数量自动化计算的方法[4]；胡发宗初步探讨了关于勘测设计一体化工程数量的编码库规则[5]。上述研究结果表明，通过数据管理模式实现标准化工程数量统计的思路是可行的。

1 需求分析

工程数量统计是工程计价的基本依据，也是铁路隧道设计的核心内容，工程数量计算的准确与否，直接影响工程造价的准确性，以及工程建设的投资控制。目前，对于大多数设计者而言，工程数量统计主要依靠手工计算结合办公计算软件Excel进行完成。

标准化需求。铁路隧道设计工程数量统计中涉及的工项繁多，计算过程复杂，有必要采用一些标准化的方法进行规范和简化。例如对于标准图设计、通用图设计等具有重复性特征的设计环节，实施标准数据成套存储、读取、使用，可以大大减少设计者的工作量。此外，对工程数量统计过程中的工项名称、计算方法、模板格式、约定细则等内容进行标准化管理，可以进一步提高设计效率，方便开展后续工作。

准确性和快捷性需求。在隧道设计中，就单个隧道而言，需要统计的工项数量少则数百项，多则上千项，设计者必须依据计算过程的内在联系，分清主次关系，统筹安排计算程序，完成整个过程耗时又耗力。在计算工程量时，不仅要求设计者熟悉施工图纸及工程量计算规则，还要掌握工程数量统计表格中每个分项工程的工作内容和范围，以避免重复列项及漏项。要想准确而快捷的完成数量统计，就需要借助程序和数据库来替代一部分手工计算的工作。

2 结构设计

铁路隧道标准化工程数量统计系统包括设计数据输入、数据库管理、数据计算汇总3个模块，如图1所示。

图1 标准化工程数量统计系统结构设计示意图

设计数据输入模块。该模块主要功能是将隧道设计的详细数据输入系统。所有设计数据归纳为暗洞数据、明洞数据、洞门及附属数据、辅助坑道数据4大类，另外设置数据接口用以导入和隧道衬砌类型划分紧密相关的地质围岩数据，实现隧道地质数据交换功能。

数据库管理模块。该模块负责读取、编辑、存储具有标准性特征的模板和数据，包括标准数量统计模板、各工项每延米的单量、工项编码等。标准数量统计模板由若干工项组成，每一个工项对应工程数量统计中隧道结构的一个基本实体单元，每一个工项都有唯一的工项编码作为数据标识。此外，在数据库中可以对工项和工项编码进行扩展、删除、编辑。

数据计算汇总模块。该模块先对单个隧道所有工项进行数量汇总，然后对符合条件的多个隧道的所有工项进行累加汇总。例如，可以将某隧道群中长度介于1 km～2 km之间的所有隧道工程数量汇总，或者将该隧道群位于某省界内的所有隧道工程数量汇总，隧道长度和省界均可作为汇总设定条件。

3 关键技术

3.1 分类原则

铁路隧道结构分类与编码可以提高隧道工程数量统计中数据生成、组织、交互与存储的效率，是实施隧道标准化设计的基础。

稳定性原则。隧道结构分类应当以目前各类隧道设计施工中具有共性的隧道基本结构和施工基本流程作为信息分类的基础和标准，分类体系应建立在基本结构稳定不变的基础上。

兼容性原则。隧道结构分类必须考虑到工程项目各参与方所应用的已有的标准化设计编码体系实际情况，分类体系应能满足不同参与方能够进行数据信息交换的需求。

逻辑性原则。隧道结构分类体系中子类的设置有着极强的逻辑性，即要求同一层面上各个子类必须得互相排斥或者互不干涉。

实用性原则。隧道结构分类应从隧道设计施工系统工程的角度出发，结合具体的工程环境中进行全局考虑。这体现在隧道结构的分类标准和方法的选取上，应综合考虑铁路隧道标准化设计及工程数量统计便捷的实用性原则。

可扩展性分类原则。目前，随着铁路建设进程的不断推进，铁路隧道设计、施工技术也在发生日新月异的变化，施工工序、施工工艺、工程材料必然会有增加更新的需求，因此，隧道结构分类应当具备可扩展性特点，以满足随时可能产生的新的隧道结构分类单元和分类规则。

3.2 编码方法与编码管理

基于工程数量统计便捷性的前提，以隧道结构组成为基本分类单元，以铁路隧道的施工流程特点和规律为依据，首先对基本结构单元进行系统性排序，然后按照以下原则和方法分类。

一致性编码原则。为了便于计算机数据处理，在工程数量统计表中，任何一行数据只有唯一的工项编码与之对应，与此同时一个工项编码只能对应工程数量表中唯一的一行数据[6]。

按照隧道结构的功能特点分类。铁路隧道的不同结构具有不同的功能和特点，而在工程数量统计中，具有功能差异性的不同结构往往需要分类统计。例如，隧道含正洞和辅助坑道两大类，正洞可分为洞门和洞身两类。正洞和辅助坑道、洞门和洞身的功能性不同，在实际数量统计中均会采用分开统计的方法。

按照隧道结构的工序组成分类。铁路隧道按照结构组成和施工工序特点可以分解为若干基本结构单元，这些基本结构单元的划分是工程数量统计的基础。例如，隧道暗洞根据其构成可分为初期支护类、二次衬砌类、仰拱填充类等。

按照实体单元工艺和规格分类。铁路隧道结构由一系列基本的工程材料实体单元构成，这些实体单元是工程数量统计的基本单元。例如：钢管可划分为140 mm×5 mm热轧无缝钢管、114 mm×6 mm热轧无缝钢管、108 mm×6 mm热轧无缝钢管等。

隧道结构编码如图2所示。

图2 隧道结构编码

3.3 工程实例

基于工程数量统计的便捷性，采用层次分类法，将隧道结构分成8级，逐级递进细化，以京沈高速铁路隧道施工图工程数量统计表（部分）为例予以说明，见表1。

表1 京沈高速铁路工程数量编码表（部分）

4 结束语

本文提出了通过分类编码的数据管理模式实现标准化工程数量统计的思路。对隧道结构工程数量统计工项进行了标准化分类编码，建立了标准数据库，可以在不同建设标准的隧道设计工程数量统计环节中使用，增强了隧道结构标准数据的交互和共享。隧道标准化工程数量统计采用标准的数量统计模板、计算方法、输入输出格式，最大程度的规范了工程数量统计的操作细节，在实际应用中可以提高数量统计的快捷性与准确性，从而提高工作效率。

[1] 刘日成，张 芹，王育奎.隧道土建结构数据分类与编码研究[J].隧道建设，2011，31（2）：71-75.

[2]杨毅秋，曾国保，李 说.轨道交通标准化设计数据库开发及研究[J].铁道工程学报，2013，175（6）：88-91.

[3]方 昱，刘开云.隧道监控量测数据分析与管理系统的设计与开发[J].隧道建设，2010，30（3）：231-234.

[4]毛 宁.铁路站场工程数量自动化计算的研究[J].铁路运输与经济，2005，27（10）：85-88.

[5]胡发宗.勘测设计一体化工程数量编码库规则的探讨[J].铁路工程造价管理，2005（1）：20-22.

[6]中华人民共和国科学技术部.数据分类与编码基本原则与方法[S].北京：中华人民共和国科学技术部，2005.

责任编辑 陈 蓉

Standardized Engineering Quantity Statistics System for railway tunnel

GUO Jianyong
( Urban Rail Transit System Design and Research Sub-institute, Group Corporation, Tianjin 300251, China )

This paper presented ideas of achieving standardized engineering quantity statistics by classifying and coding data management model, designed a procedural framework of standardized engineering quantity statistics, studied the classif i cation and coding for railway tunnel structure, established a standard database of engineering quantity, standardized work processes of engineering quantity statistics link in tunnel designing, enhanced interactivity and sharing of standard data for tunnel structure, improved the degree of standardization, accuracy and fast of engineering quantity statistics for railway tunnel.

tunnel; standardized; engineering quantity; classif i cation coding

U25∶TP39

A

1005-8451（2014）12-0030-03

2014-06-11

郭剑勇，工程师。