喬永平

（山西省水利水電工程建設(shè)監(jiān)理公司 山西太原 030002）

1 工程簡(jiǎn)況

1.1 工程概況

臨汾市引沁入汾和川取水輸水工程包括樞紐工程和輸水工程兩部分。輸水工程在樞紐工程左岸取水，向東南至已建成的草峪嶺隧洞，主要由進(jìn)水塔和輸水建筑物（包括3座隧洞、2座渡槽、3座明渠和5座涵洞）組成，總長(zhǎng)9 826 m，設(shè)計(jì)流量17 m3/s。其中3號(hào)隧洞進(jìn)口樁號(hào)8+216，出口樁號(hào)9+716，洞長(zhǎng)1 500 m，洞軸向SW12°，隧洞橫斷面型式為圓拱直墻式，為無(wú)壓隧洞，噴混凝土厚8～10 cm，襯砌混凝土厚25～30cm，襯砌后凈斷面3.2 m×3.5 m，屬小斷面洞室。

1.2 地質(zhì)概況

3號(hào)隧洞隧洞位于f8背斜東翼，洞身通過主要地層巖性為石千峰組(P2sh)，紫紅、灰紫色、灰綠色細(xì)粒長(zhǎng)石、石英砂巖；紫紅色砂質(zhì)泥巖。巖層傾角產(chǎn)狀SE30/NE∠8°，主要發(fā)育兩組節(jié)理：①NW20°～30°/NE∠75°～85°；②NE55°～65°/SE∠72°～79°，節(jié)理裂隙與洞線夾角 35°～44°、43°～53°。

隧洞在地面高程以下的埋深19.1～84.6 m，進(jìn)出口段埋深較淺5.2～13.4 m?；鶐r的透水率q=4.37～5.13 Lu，屬弱透水性。部分洞身位于地下水位以下。洞頂以上為砂質(zhì)泥巖，長(zhǎng)石石英砂巖，巖芯完整，成洞條件較好。

圍巖分類詳見表1，進(jìn)出口段為Ⅴ類，分兩段長(zhǎng)104 m，洞身段為Ⅲ類和Ⅳ類，Ⅲ類長(zhǎng)411 m，Ⅳ類長(zhǎng)985 m，Ⅳ類段屬穩(wěn)定性差～極不穩(wěn)定巖體，易掉塊和楔型體滑移，施工時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行噴混凝土，系統(tǒng)錨桿加固鋼筋網(wǎng)，澆混凝土襯砌。

表1 隧洞圍巖設(shè)計(jì)分類

1.3 設(shè)計(jì)概況

隧洞開挖后設(shè)計(jì)要求進(jìn)行錨噴一次支護(hù)，其中Ⅲ類圍巖噴混凝土厚8 cm，設(shè)4至5根長(zhǎng)1.8 mΦ18錨桿；Ⅳ類圍巖噴混凝土厚10 cm，設(shè)7至8根長(zhǎng)2.5 mΦ20錨桿；Ⅴ類圍巖噴混凝土厚15 cm，設(shè)10至11根長(zhǎng)2.8 mΦ22錨桿，每米設(shè)1榀鋼拱架（GB12工字鋼制作），每2 m設(shè)1排超前錨桿，長(zhǎng)3.5 mΦ22，每排17根，鋼拱架間距根據(jù)圍巖情況適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。

隧洞開挖后三個(gè)月，進(jìn)行二次混凝土襯砌施工，Ⅲ類、Ⅳ類圍巖襯砌25 cm厚C20素混凝土，每10 m一倉(cāng)，倉(cāng)與倉(cāng)之間按施工縫進(jìn)行處理，Ⅴ類圍巖襯砌30 cm厚C25鋼筋混凝土，每10 m設(shè)置一道伸縮縫，采用橡膠止水帶止水，內(nèi)填閉孔泡沫板。隧洞襯砌完成后在頂拱120°范圍內(nèi)進(jìn)行回填灌漿。

2 施工組織

2.1 原初步設(shè)計(jì)

根據(jù)工期要求和“規(guī)范”規(guī)定，該標(biāo)段不設(shè)支洞，從進(jìn)出口兩上掌子面進(jìn)行施工，隧洞開挖出渣洞內(nèi)采用有軌運(yùn)輸，即裝巖機(jī)裝渣，電瓶車牽引礦斗車出洞，再用8 t自卸汽車運(yùn)至棄渣場(chǎng)；一般情況下，氣腿鉆月進(jìn)尺Ⅲ類圍巖90 m左右，Ⅳ類圍巖為50 m左右，Ⅴ類圍巖為35 m左右，計(jì)劃總工期30個(gè)月，根據(jù)工期要求，本工程隧洞開挖采用鉆爆法施工，光面爆破，噴錨支護(hù)，全斷面開挖方案，臨時(shí)支護(hù)采用錨噴混凝土支護(hù)，二次混凝土襯砌施工，在開挖后三個(gè)月進(jìn)行。

據(jù)上計(jì)算和分析，設(shè)計(jì)工期進(jìn)口段為22個(gè)月，出口段為17.5個(gè)月（見表2），3號(hào)隧洞工程能夠按設(shè)計(jì)計(jì)劃工期完成，并能夠?yàn)樯舷掠芜B接建筑物的施工留下足夠時(shí)間。

表2 隧洞設(shè)計(jì)工期

在工程實(shí)施過程中，項(xiàng)目法人根據(jù)需要確定本工程的進(jìn)度要求為計(jì)劃工期18個(gè)月，按照上述安排則本隧洞工程不能按要求工期完成，更談不上為上下游連接建筑物的施工留下一定時(shí)間。

2.2 實(shí)際施工

為滿足進(jìn)度需要和加快進(jìn)度，本工程在招標(biāo)階段分為兩個(gè)標(biāo)段進(jìn)行招標(biāo)，分別為進(jìn)口段標(biāo)和出口段標(biāo)，招標(biāo)后由兩個(gè)施工單位進(jìn)行施工，分別承建750 m。實(shí)際施工中圍巖類型如表3，兩標(biāo)段施工難度基本相當(dāng)，若按照實(shí)際圍巖情況及原設(shè)計(jì)月進(jìn)度計(jì)算，所需工期（簡(jiǎn)稱計(jì)算工期）兩標(biāo)段均為22個(gè)月，達(dá)不到計(jì)劃工期要求。

表3 實(shí)際圍巖情況下按設(shè)計(jì)月進(jìn)度計(jì)算的工期（計(jì)算工期）

實(shí)際施工中，根據(jù)洞室斷面大小允許，兩施工單位均采用裝載機(jī)裝渣，自卸汽車出渣。進(jìn)口段施工單位使用一臺(tái)ZL20正翻裝載機(jī)裝渣，三輪汽車(1m3)運(yùn)輸出渣；出口段施工單位使用一臺(tái)ZL40側(cè)翻裝載機(jī)裝渣，農(nóng)用車(5m3)運(yùn)輸出渣。開挖和錨噴支護(hù)過程中，為運(yùn)輸車輛和裝載機(jī)掉頭和會(huì)車均設(shè)置了會(huì)（避）車洞，進(jìn)口段設(shè)置4個(gè)，每個(gè)體積35m3；出口段也是4個(gè)，每個(gè)體積75m3。

進(jìn)口段施工從2008年6月19日開始，開挖后及時(shí)進(jìn)行錨噴支護(hù)，2009年1月4日至2009年2月28日放假，2009年5月28日施工到8+966，完成開挖和錨噴支護(hù)，歷時(shí)288日歷天，折9.6個(gè)月；出口段施工從2008年7月1日開始，2009年1月13日開挖支護(hù)至8+990，停工放假，2009年3月20日復(fù)工，2009年3月30日施工至8+966，歷時(shí)206日歷天，折6.9個(gè)月。兩標(biāo)段均按要求工期完成，并為上下游連接建筑物的施工留下2.1～4.9個(gè)月的時(shí)間。見表4。

表4 實(shí)際工期

3 方式選擇

3.1 工期對(duì)比

將開挖和錨噴支護(hù)的設(shè)計(jì)工期、計(jì)算工期和實(shí)際工期進(jìn)行對(duì)比，見表5。

表5 工期對(duì)比

可見，兩標(biāo)段開挖和錨噴支護(hù)的實(shí)際工期均比設(shè)計(jì)工期要短，為整個(gè)標(biāo)段工程按期完成奠定了基礎(chǔ)。比計(jì)算工期分別提前6.2個(gè)月和8.9個(gè)月，出口段比進(jìn)口段提前2.7個(gè)月。

3.2 費(fèi)用對(duì)比

3.2.1 設(shè)計(jì)運(yùn)輸和實(shí)際運(yùn)輸

設(shè)計(jì)運(yùn)輸和實(shí)際運(yùn)輸費(fèi)用按《水利建筑工程預(yù)算定額》相關(guān)子目計(jì)算進(jìn)行對(duì)比，單價(jià)分析中人工和材料預(yù)算價(jià)格采用：工長(zhǎng)5.10元/工時(shí)、高級(jí)工4.74元/工時(shí)、中級(jí)工4.08元/工時(shí)、初級(jí)工2.18元/工時(shí)、電費(fèi)0.80元/kWh、風(fēng)0.12元/m3、柴油7.10元/t，運(yùn)輸距離洞內(nèi)500 m、洞外1000 m。實(shí)際運(yùn)輸按定額20468和20467子目進(jìn)行分析，單價(jià)為31.67元/m3(20468+20467)；設(shè)計(jì)運(yùn)輸按20535、20536和20462子目進(jìn)行分析，單價(jià)為33.18元/m3(20535+20536*3+20462，不計(jì)裝載機(jī)和推土機(jī)臺(tái)時(shí))。實(shí)際運(yùn)輸與設(shè)計(jì)運(yùn)輸費(fèi)用相差不大。

3.2.2 會(huì)（避）車洞

按設(shè)計(jì)要求，會(huì)（避）車洞在混凝土襯砌前采用M7.5水泥砂漿砌石回填，并對(duì)拱頂進(jìn)行回填灌漿。進(jìn)口段和出口段避車洞費(fèi)用如表6。

表6 避車洞費(fèi)用

實(shí)際運(yùn)輸費(fèi)用要比設(shè)計(jì)運(yùn)輸費(fèi)用高出避車洞項(xiàng)目費(fèi)用26.48萬(wàn)元，出口段避車洞費(fèi)用比進(jìn)口段避車洞費(fèi)用高出14.35萬(wàn)元。但工期提前管理費(fèi)用會(huì)節(jié)省很多（管理費(fèi)用按5萬(wàn)元/月計(jì)，可節(jié)省44.5萬(wàn)元），可以說(shuō)施工總體費(fèi)用會(huì)降低。

3.3 結(jié)論

1）采用無(wú)軌運(yùn)輸，即采用裝載機(jī)和自卸汽車出渣比采用有軌運(yùn)輸工期提前8.9個(gè)月。

2）采用中型裝渣機(jī)械和運(yùn)輸車輛比小型裝渣機(jī)械和運(yùn)輸車輛工期提前2.7個(gè)月。

3）采用無(wú)軌運(yùn)輸，運(yùn)輸費(fèi)用增加避車洞部分費(fèi)用26.48萬(wàn)元，但工期提前管理費(fèi)用會(huì)節(jié)省44.5萬(wàn)元，施工總體費(fèi)用降低。

4）小斷面洞室工程施工出渣宜采用中型裝渣機(jī)械和運(yùn)輸車輛，不宜采用有軌運(yùn)輸。