圍巖級(jí)別分類對(duì)高速公路隧道造價(jià)的影響

李鵬飛

(山西省交通科學(xué)研究院)

圍巖級(jí)別分類對(duì)高速公路隧道造價(jià)的影響

李鵬飛

(山西省交通科學(xué)研究院)

擬從隧道圍巖級(jí)別這一角度入手，就其對(duì)施工圖設(shè)計(jì)階段公路造價(jià)的影響做一簡單分析。

高速公路;隧道;圍巖級(jí)別;造價(jià);影響

0 引言

隨著四萬億投資的逐漸實(shí)施，高速公路建設(shè)經(jīng)歷了一波前所未有的高峰期。根據(jù)山西省“三縱十一橫十一環(huán)”的總體規(guī)劃，高速公路建設(shè)正走向山區(qū)，縱深發(fā)展。公路建設(shè)中橋隧比例越來越大，建設(shè)投資規(guī)模也愈發(fā)龐大，橋隧結(jié)構(gòu)物一般能占到投資比例的50%以上，如此而來，準(zhǔn)確確定橋隧構(gòu)造物的造價(jià)對(duì)于公路建設(shè)的前期設(shè)計(jì)工作來講尤為重要。

隧道屬于地下構(gòu)造物，其造價(jià)主要受設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、地質(zhì)條件控制。隧道的設(shè)計(jì)工作主要依賴于地勘資料，不同級(jí)別的圍巖其相應(yīng)設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)相差甚大，隧道延米造價(jià)亦有很大區(qū)別，所以，從某種意義上來講，地勘資料中隧道圍巖級(jí)別劃分的精確程度直接關(guān)系著隧道設(shè)計(jì)的合理程度，造價(jià)的準(zhǔn)確程度。

1 圍巖級(jí)別分類與相應(yīng)支護(hù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)2004版《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》公路隧道圍巖分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，公路隧道圍巖一般分為Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ六個(gè)級(jí)別。山西地處黃土高原區(qū)，常見隧道圍巖大致有Ⅴ級(jí)圍巖淺埋段、Ⅴ級(jí)圍巖黃土淺埋段、Ⅴ級(jí)圍巖深埋段、Ⅴ級(jí)圍巖黃土深埋段、Ⅳ級(jí)圍巖有仰拱段、Ⅳ級(jí)圍巖無仰拱段、Ⅲ級(jí)圍巖段、Ⅱ級(jí)圍巖段共八種類型。擬就這八種圍巖分別進(jìn)行造價(jià)計(jì)算，對(duì)其經(jīng)濟(jì)性作對(duì)比分析。

選擇設(shè)計(jì)速度為80 km/h，整體式路基寬24.5 m，分離式路基寬12.25 m，分離式雙洞4車道高速公路隧道作為研究對(duì)象。隧道襯砌斷面采用經(jīng)濟(jì)性較好、施工方便、外形美觀的三心圓形式，建筑限界凈寬10.25 m，限界凈高5 m。

隧道襯砌設(shè)計(jì)根據(jù)使用要求、圍巖級(jí)別、埋置深度、結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)等，綜合考慮地質(zhì)條件、斷面形狀、支護(hù)結(jié)構(gòu)、施工條件及圍巖自身承載能力，采用復(fù)合式襯砌。各圍巖級(jí)別具體設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)詳見表1。

表1 隧道圍巖支護(hù)參數(shù)表

2 隧道各圍巖級(jí)別造價(jià)分析

隧道工程量主要由洞門及明洞工程、洞身開挖、初期支護(hù)、二次襯砌、防排水、洞內(nèi)裝飾及路面等構(gòu)成。圍巖級(jí)別分類主要影響洞身開挖、初期支護(hù)和二次襯砌的工程量及造價(jià)。現(xiàn)行公路隧道預(yù)算編制的主要依據(jù)為2007版《公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目概算預(yù)算編制辦法》、《公路工程預(yù)算定額》及各省補(bǔ)充規(guī)定。

所編制隧道工程洞身開挖、初期支護(hù)和二次襯砌預(yù)算，依據(jù)2007版《概預(yù)算編制辦法》、《預(yù)算定額》及山西省補(bǔ)充規(guī)定。人工費(fèi)根據(jù)《山西省補(bǔ)充規(guī)定》按43.5元/工日計(jì)人工及機(jī)械工工資;外購材料采用《山西公路工程造價(jià)管理信息》2012年第2期，地方材料選用山西呂梁地區(qū)現(xiàn)場實(shí)際調(diào)查價(jià)格，材料運(yùn)雜費(fèi)采用汽車運(yùn)輸方式根據(jù)《山西省補(bǔ)充規(guī)定》計(jì)算;機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用根據(jù)財(cái)政部財(cái)綜［2008］84號(hào)文件精神，在部頒《機(jī)械臺(tái)班定額》計(jì)算的基礎(chǔ)上，取消養(yǎng)路費(fèi)計(jì)取。

2.1 各圍巖級(jí)別總體造價(jià)分析

采用同望8.2.4版本軟件對(duì)Ⅴ級(jí)圍巖淺埋段、Ⅴ級(jí)圍巖黃土淺埋段、Ⅴ級(jí)圍巖深埋段、Ⅴ級(jí)圍巖黃土深埋段、Ⅳ級(jí)圍巖有仰拱段、Ⅳ級(jí)圍巖無仰拱段、Ⅲ級(jí)圍巖段、Ⅱ級(jí)圍巖段共八種類型圍巖單洞每延米造價(jià)以山西基價(jià)為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。在預(yù)算編制過程中，隧道長度按1 km以內(nèi)考慮，隧道棄渣統(tǒng)一按12 t自卸汽車，運(yùn)距增運(yùn)5 km計(jì)算，混凝土采用拌和站集中拌和，運(yùn)距按2 km計(jì)取。預(yù)算結(jié)果詳見表2所列。

表2 洞身開挖、初期支護(hù)、二次襯砌各圍巖類型單洞每延米預(yù)算價(jià)

根據(jù)預(yù)算結(jié)果可知，從Ⅴ級(jí)至Ⅱ級(jí)圍巖段，預(yù)算價(jià)由大到小，差別明顯。其原因分析如下。

從洞身開挖角度來看，各級(jí)別圍巖由于預(yù)留變形量、初期支護(hù)噴混凝土及二次襯砌厚度的不同，從Ⅴ級(jí)至Ⅱ級(jí)圍巖段斷面開挖量由大到小，分別為Ⅴ級(jí)圍巖淺埋103.2 m3，Ⅴ級(jí)圍巖深埋97.65 m3，Ⅳ級(jí)圍巖有仰拱95.47 m3，Ⅳ級(jí)圍巖無仰拱83.52 m3，Ⅲ級(jí)圍巖80.68 m3，Ⅱ級(jí)圍巖77.5 m3。對(duì)于Ⅴ級(jí)、Ⅳ級(jí)圍巖應(yīng)設(shè)置超前支護(hù)措施，對(duì)掌子面前方圍巖進(jìn)行預(yù)加固，以防止在開挖過程中出現(xiàn)坍塌等。

從初期支護(hù)角度來看，由于各級(jí)別圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)的差異，初期支護(hù)強(qiáng)度由強(qiáng)到弱，支護(hù)工程量由多到少。需要注意的是黃土圍巖中的初期支護(hù)錨桿應(yīng)選用藥卷式錨桿來代替早強(qiáng)砂漿錨桿，用以降低濕陷性黃土洞身因?yàn)樯皾{中水的緣故而導(dǎo)致工程事故的可能性。

從二次襯砌角度來看，除了Ⅴ級(jí)圍巖，其余均采用素混凝土襯砌，襯砌厚度由厚變薄，工程量變化明顯。需要注意的是，對(duì)于Ⅳ級(jí)圍巖，在隧道設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的巖質(zhì)和土質(zhì)兩種情況下，在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)地基實(shí)際承載力的大小，具體決定是否設(shè)置仰拱。

2.2 不同圍巖級(jí)別支護(hù)參數(shù)造價(jià)分析

從預(yù)算結(jié)果中可知，各圍巖級(jí)別造價(jià)相差甚大。從設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)的角度，對(duì)其進(jìn)行深入分析對(duì)比，研究在設(shè)計(jì)過程中，若有圍巖級(jí)別變更情況，具體設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)其造價(jià)的影響。

開挖洞身土石方，從Ⅴ級(jí)至Ⅱ級(jí)圍巖斷面開挖量由大到小，綜合各級(jí)別圍巖的開挖難易程度及超前支護(hù)的設(shè)置情況，開挖單洞每延米預(yù)算價(jià)相差不大，具體詳見表3。

表3 洞身開挖及超前支護(hù)單洞每延米預(yù)算價(jià)

對(duì)于不同級(jí)別的圍巖，初噴混凝土厚度取值不同，所配置鋼筋網(wǎng)規(guī)格各異。從Ⅴ級(jí)至Ⅱ級(jí)圍巖，隨著支護(hù)強(qiáng)度的減弱，初噴混凝土預(yù)算價(jià)逐漸降低。具體詳見表4。

表4 初噴混凝土單洞每延米預(yù)算價(jià)

由于不同級(jí)別圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)的差異及自身性質(zhì)的不同，初期支護(hù)錨桿型號(hào)、規(guī)格、用量等均有較大差異，對(duì)不同級(jí)別圍巖造價(jià)指標(biāo)影響較大。具體詳見表5。

表5 初期支護(hù)錨桿單洞每延米預(yù)算價(jià)

用于加強(qiáng)支護(hù)措施的型鋼拱架，一般只用在Ⅴ級(jí)和Ⅳ級(jí)圍巖中，其型號(hào)、規(guī)格與隧道埋深、圍巖級(jí)別有關(guān)，對(duì)各級(jí)別圍巖造價(jià)指標(biāo)影響巨大。具體詳見表6。

表6 加勁措施型鋼拱架單洞每延米預(yù)算價(jià)

二次襯砌作為隧道結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備，圍巖級(jí)別、開挖斷面對(duì)其設(shè)計(jì)參數(shù)起著決定性的作用，各圍巖級(jí)別二次襯砌造價(jià)指標(biāo)差異明顯，對(duì)隧道整體造價(jià)影響較大。具體詳見表7。

表7 二襯各圍巖類型單洞每延米預(yù)算價(jià)

3 結(jié)語

通過對(duì)山西境內(nèi)常見的Ⅴ級(jí)圍巖淺埋段、Ⅴ級(jí)圍巖黃土淺埋段、Ⅴ級(jí)圍巖深埋段、Ⅴ級(jí)圍巖黃土深埋段、Ⅳ級(jí)圍巖有仰拱段、Ⅳ級(jí)圍巖無仰拱段、Ⅲ級(jí)圍巖段、Ⅱ級(jí)圍巖段等八種類型圍巖情況下的高速公路隧道單洞每延米造價(jià)詳細(xì)計(jì)算、分析，得出各圍巖情況下隧道造價(jià)優(yōu)劣的量化結(jié)果，可有效提高在設(shè)計(jì)過程中對(duì)隧道造價(jià)乃至整個(gè)項(xiàng)目的控制效果，可快速為項(xiàng)目總體方案的確定提供準(zhǔn)確的依據(jù)，簡化領(lǐng)導(dǎo)層面的決策過程。對(duì)保障設(shè)計(jì)工作的高效有序以及減少施工過程中可能出現(xiàn)的各種隧道設(shè)計(jì)變更，都具有重要意義。

［1］重慶交通科研設(shè)計(jì)院.公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D70—2004)［S］.北京：人民交通出版社，2004.

［2］交通公路工程定額站.公路工程預(yù)算定額(JTG/T B06-02—2007)［S］. 北京：人民交通出版社，2007.

［3］交通公路工程定額站.公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目概算預(yù)算編制辦法(JTG B06—2007)［S］.北京：人民交通出版社，2007.

U415.1

C

1008-3383(2012)11-0011-02

2012-06-11