趙越

本次研究主要目的是為了分析超前地質(zhì)預(yù)報(bào)對于高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道建設(shè)成本所產(chǎn)生的影響，促使在進(jìn)行高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道建設(shè)的過程中其成本估算更加合理，本次研究將會(huì)針對高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)放入工序管理當(dāng)中所增長的隧道建設(shè)成本進(jìn)行定量分析。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行建設(shè)高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道的時(shí)候進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)對其成本有著較大的影響，研究結(jié)果表明可以將高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)費(fèi)從安全專項(xiàng)費(fèi)用當(dāng)中剝離出來，并且還需要將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)所增加的費(fèi)用引入到人工造價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)化管理體系當(dāng)中。

長久以來鐵路隧道建筑施工都屬于高危行業(yè)，在建設(shè)高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道的過程當(dāng)中因?yàn)槠渲兴幍胤降牟豢梢娦院退牡刭|(zhì)的復(fù)雜性，由此可見進(jìn)行高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道施工的安全尤為重要。為了保證高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道的施工能夠安全的進(jìn)行，相關(guān)管理部門以及勘察設(shè)計(jì)部門和相應(yīng)的施工單位都對超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的方式及手段進(jìn)行了很多研究。本文根據(jù)重慶市綦江區(qū)境內(nèi)的XX鐵路的實(shí)際情況，就超前地質(zhì)預(yù)報(bào)對于高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道施工成本的影響進(jìn)行深入的研究。

一、鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的方式

（一）地質(zhì)調(diào)查法

在高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道施工之前都會(huì)對隧道地質(zhì)進(jìn)行勘察，這樣就已經(jīng)有了很多相關(guān)調(diào)查資料如隧道內(nèi)地質(zhì)素描、勘察資料以及地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查資料等，所謂的地質(zhì)調(diào)查法就是借助這些現(xiàn)有資料對施工路段的地層層序進(jìn)行對比，對隧道底層分界線以及構(gòu)造線的地下和地表進(jìn)行相關(guān)性分析，對隧道當(dāng)中所存在的不良地質(zhì)體進(jìn)行前兆分析，對其中的斷層要素和隧道當(dāng)中的幾何參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，并且將地質(zhì)理論和地質(zhì)作圖以及趨勢分析等利用起來，進(jìn)行預(yù)測施工時(shí)前方可能會(huì)出現(xiàn)的地質(zhì)情況。

（二）超前地質(zhì)鉆探

顧名思義超前地質(zhì)鉆探主要是利用鉆探工具，在隧道施工前方對沿線進(jìn)行鉆探從而取得施工前方地質(zhì)信息的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方式。這種方式能夠適用于各種地質(zhì)情況下的隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，并且在一些地質(zhì)情況比較復(fù)雜的地段必須要采用這種調(diào)查方式，如煤層瓦斯發(fā)育區(qū)或者富水軟弱斷層破碎帶等等。鉆探所采用的工具主要是沖擊鉆以及回轉(zhuǎn)取芯鉆，這兩種工具往往是需要進(jìn)行合理搭配使用的，這樣才能夠提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度以及鉆探速度，盡量的減少施工工作面的時(shí)間。

（三）加深炮孔探測

這種方式主要是在隧道施工的過程當(dāng)中利用風(fēng)鉆以及鑿巖臺(tái)車等相關(guān)鉆孔設(shè)備在鐵路隧道施工的工作面進(jìn)行鉆孔獲取地質(zhì)信息情況。同樣這種獲取方式也可以適用于各種地質(zhì)情況下的超前地質(zhì)預(yù)測，特別是在巖溶發(fā)育區(qū)，在進(jìn)行鉆孔的時(shí)候其深度一般保持在4米到8米之間，鉆孔的數(shù)量一般需要根據(jù)施工斷面的大小和地質(zhì)的復(fù)雜情況來確定。

（四） TSP地震波反射法

這種方式主要是采用TSP203儀器超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)在鐵路隧道施工段有一定距離的兩側(cè)沿墻上面與設(shè)定震源讓其產(chǎn)生多道地震波，當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅讲煌刭|(zhì)的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生不同的信號(hào)反射，由專業(yè)的軟件進(jìn)行處理，來對施工前方的地質(zhì)水文情況進(jìn)行綜合判斷。在一般情況下軟弱破碎區(qū)的底層以及巖溶發(fā)育區(qū)每一次進(jìn)行預(yù)報(bào)的距離可在100米左右。XX鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)就采用這一方法。

（五）地質(zhì)雷達(dá)探測

地質(zhì)雷達(dá)探測這種方式是一種利用電磁波反射獲取地質(zhì)情況的方式，在一般情況下都是采用變頻天線地質(zhì)雷達(dá)和相應(yīng)的配套軟件，通過無線電波對地下的地質(zhì)分布以及不可見的目標(biāo)體進(jìn)行地下界面掃描，確定施工前方的結(jié)構(gòu)形態(tài)或者地質(zhì)位置。這種方式主要用于隧道施工的前方和周邊的巖溶探測，當(dāng)然也可以使用在斷層破碎地帶。

（六）紅外探測

這種探測方式主要是為了探測在隧道施工前方有沒有水體或者探測水體的方位，但是無法對水量的大小進(jìn)行確定，一般情況下其有效的探測范圍是在掌子面的前方或者巖壁外圍的30米之內(nèi)，在進(jìn)行探測的時(shí)候需要用到紅外探測儀和相應(yīng)的分析軟件，還需要在現(xiàn)場設(shè)置一定數(shù)量的探測點(diǎn)和探測線，由此來判斷在鐵路隧道施工的前方有無隱蔽性的災(zāi)害。

二、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)費(fèi)用分析

高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)費(fèi)用計(jì)算應(yīng)當(dāng)按照實(shí)物工作量進(jìn)行定額計(jì)費(fèi)，對于費(fèi)用的具體確定可以參考《工程勘察設(shè)計(jì)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)》，還需要充分的考慮到對于超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的設(shè)計(jì)以及工作量的大小，并結(jié)合當(dāng)前隧道項(xiàng)目的實(shí)際情況采用招投標(biāo)的方式來進(jìn)行確定。

表1-1 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)項(xiàng)目價(jià)格表

根據(jù)上表所描述的價(jià)格來看，假設(shè)在10KM的高風(fēng)險(xiǎn)單線鐵路隧道施工為例，對高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道施工的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)費(fèi)用預(yù)估，采用地質(zhì)調(diào)查法中的地質(zhì)素描次數(shù)為4000次，需要做TSP地質(zhì)預(yù)報(bào)要90次、做地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)120次、紅外探測120次、加深炮孔探測2800次，每次鉆孔6個(gè)長度為7m，加深炮孔探測80次每次鉆孔3眼，深度為30m，綜合以上數(shù)據(jù)所得預(yù)估本次超前地質(zhì)預(yù)報(bào)費(fèi)用為740萬元。建設(shè)10KM的單線鐵路隧道預(yù)估建安費(fèi)用為38000萬元，那么本次超前地質(zhì)預(yù)報(bào)費(fèi)用就會(huì)占據(jù)鐵路隧道施工安裝費(fèi)用的1.95%。因?yàn)槊恳环N勘探方式所針對的都是不同地質(zhì)情況，而在施工之前有必要采用多種方式對施工路線上的地質(zhì)情況進(jìn)行全面勘察，以保證施工安全。

三、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)影響施工進(jìn)度和建造成本分析

（一）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)每月占用循環(huán)時(shí)間分析

按照IV級別的圍巖標(biāo)準(zhǔn)來看，此條單線鐵路隧道的每月正常施工進(jìn)度為78m，總共有65個(gè)施工循環(huán)。遵照上述參數(shù)來計(jì)算，每月對隧道進(jìn)行地質(zhì)素描占用的循環(huán)時(shí)間為0小時(shí)，進(jìn)行加深炮孔鉆探所使用的循環(huán)時(shí)間為13個(gè)小時(shí)，進(jìn)行TSP預(yù)報(bào)所使用循環(huán)時(shí)間為2個(gè)小時(shí)，進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)勘探所使用的循環(huán)時(shí)間為3.1小時(shí)，進(jìn)行紅外探測所使用的循環(huán)時(shí)間為0.9小時(shí)，進(jìn)行深空鉆探所使用的時(shí)間為74.9個(gè)小時(shí);綜合上面幾項(xiàng)所使用的循環(huán)時(shí)間總共為93.9小時(shí)，因?yàn)檫€有一些外部因素的影響將采用交叉作業(yè)折減系數(shù)，在修正之后每個(gè)月所占用的循環(huán)時(shí)間為89.2個(gè)小時(shí)。

（二）影響建造費(fèi)用分析

根據(jù)所設(shè)定的條件每11個(gè)小時(shí)便可掘進(jìn)一個(gè)循環(huán)，那么每個(gè)月將減少8.1個(gè)掘進(jìn)循環(huán)，相應(yīng)的進(jìn)度也會(huì)縮短9.7米。所以因?yàn)槌暗刭|(zhì)預(yù)報(bào)的影響高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道的施工效率降低了12.5%。因?yàn)樾式档途蜁?huì)產(chǎn)生人工費(fèi)用、設(shè)別折舊費(fèi)用的增長，分別各增長875萬元、750萬元，再加上原本的建安費(fèi)用38000萬元，初始預(yù)估人工費(fèi)用7000萬元、機(jī)械設(shè)備初始預(yù)估這就費(fèi)用6000萬元。那么因?yàn)槌暗刭|(zhì)預(yù)報(bào)所引起的施工效率降低所增加的成本就占據(jù)到了此條隧道建安費(fèi)用的4.28%。

四、結(jié)語

經(jīng)過探究發(fā)現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的進(jìn)行導(dǎo)致了隧道建安費(fèi)用成本增加，主要原因是因?yàn)橄嚓P(guān)的建設(shè)主管單位所設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性施工組織與當(dāng)前超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的要求出現(xiàn)了脫節(jié)從而導(dǎo)致的，所以這就要求相關(guān)部門制定出超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的單項(xiàng)費(fèi)用，對其進(jìn)行定額并納入到預(yù)算定額管理當(dāng)中。還可以由相關(guān)的管理部門進(jìn)行研究搭建起索賠的規(guī)則，或者在定額當(dāng)中對超前地質(zhì)預(yù)算報(bào)告所引起的降低效率系數(shù)進(jìn)行明確，通過所得出的系數(shù)來對定額進(jìn)行調(diào)整，讓高風(fēng)險(xiǎn)鐵路隧道的施工費(fèi)用更加的符合實(shí)際。（作者單位：中鐵十八局集團(tuán)公司經(jīng)濟(jì)管理部）