鐵路隧道標準化工程數量統計系統研究

郭劍勇

（鐵道第三勘察設計院集團有限公司 城交分院，天津 300251）

鐵路隧道標準化工程數量統計系統研究

郭劍勇

（鐵道第三勘察設計院集團有限公司 城交分院，天津 300251）

本文提出通過分類編碼的數據管理模式實現標準化工程數量統計的思路，設計標準化工程數量統計程序架構，研究鐵路隧道結構分類編碼，建立隧道工程數量標準數據庫，規范隧道設計中工程數量統計環節的工作流程，增強隧道結構標準數據的交互性和共享性，提高鐵路隧道工程數量統計的標準化程度以及快捷性和準確性。

隧道；標準化；工程數量；分類編碼

工程數量統計是鐵路隧道設計中的重要環節，同時也是目前設計工作中標準化程度較低的環節。設計者需要投入大量時間對工程數量統計中繁雜的工項進行分類、計算、校核和匯總，期間任何一個微小的紕漏都可能引起較大誤差，從而造成大面積復核返工，嚴重影響工作效率。因此，開展鐵路隧道工程數量統計標準化研究，對于提高隧道專業設計的質量水平、工作效率有著重要的意義。

國內很多同行業者在相關問題上做了很多有益的研究：劉日成、張芹、王育奎研究了基于隧道運營管理的需求隧道土建結構的分類編碼[1]；楊毅秋，曾國保通過數據庫管理探索了軌道交通標準化設計的方法[2]；方昱，劉開云采用分類編碼的方式開發了隧道監控量測數據分析與管理系統[3]；毛寧運用數據庫原理研究了鐵路站場工程數量自動化計算的方法[4]；胡發宗初步探討了關于勘測設計一體化工程數量的編碼庫規則[5]。上述研究結果表明，通過數據管理模式實現標準化工程數量統計的思路是可行的。

1 需求分析

工程數量統計是工程計價的基本依據，也是鐵路隧道設計的核心內容，工程數量計算的準確與否，直接影響工程造價的準確性，以及工程建設的投資控制。目前，對于大多數設計者而言，工程數量統計主要依靠手工計算結合辦公計算軟件Excel進行完成。

標準化需求。鐵路隧道設計工程數量統計中涉及的工項繁多，計算過程復雜，有必要采用一些標準化的方法進行規范和簡化。例如對于標準圖設計、通用圖設計等具有重復性特征的設計環節，實施標準數據成套存儲、讀取、使用，可以大大減少設計者的工作量。此外，對工程數量統計過程中的工項名稱、計算方法、模板格式、約定細則等內容進行標準化管理，可以進一步提高設計效率，方便開展后續工作。

準確性和快捷性需求。在隧道設計中，就單個隧道而言，需要統計的工項數量少則數百項，多則上千項，設計者必須依據計算過程的內在聯系，分清主次關系，統籌安排計算程序，完成整個過程耗時又耗力。在計算工程量時，不僅要求設計者熟悉施工圖紙及工程量計算規則，還要掌握工程數量統計表格中每個分項工程的工作內容和范圍，以避免重復列項及漏項。要想準確而快捷的完成數量統計，就需要借助程序和數據庫來替代一部分手工計算的工作。

2 結構設計

鐵路隧道標準化工程數量統計系統包括設計數據輸入、數據庫管理、數據計算匯總3個模塊，如圖1所示。

圖1 標準化工程數量統計系統結構設計示意圖

設計數據輸入模塊。該模塊主要功能是將隧道設計的詳細數據輸入系統。所有設計數據歸納為暗洞數據、明洞數據、洞門及附屬數據、輔助坑道數據4大類，另外設置數據接口用以導入和隧道襯砌類型劃分緊密相關的地質圍巖數據，實現隧道地質數據交換功能。

數據庫管理模塊。該模塊負責讀取、編輯、存儲具有標準性特征的模板和數據，包括標準數量統計模板、各工項每延米的單量、工項編碼等。標準數量統計模板由若干工項組成，每一個工項對應工程數量統計中隧道結構的一個基本實體單元，每一個工項都有唯一的工項編碼作為數據標識。此外，在數據庫中可以對工項和工項編碼進行擴展、刪除、編輯。

數據計算匯總模塊。該模塊先對單個隧道所有工項進行數量匯總，然后對符合條件的多個隧道的所有工項進行累加匯總。例如，可以將某隧道群中長度介于1 km～2 km之間的所有隧道工程數量匯總，或者將該隧道群位于某省界內的所有隧道工程數量匯總，隧道長度和省界均可作為匯總設定條件。

3 關鍵技術

3.1 分類原則

鐵路隧道結構分類與編碼可以提高隧道工程數量統計中數據生成、組織、交互與存儲的效率，是實施隧道標準化設計的基礎。

穩定性原則。隧道結構分類應當以目前各類隧道設計施工中具有共性的隧道基本結構和施工基本流程作為信息分類的基礎和標準，分類體系應建立在基本結構穩定不變的基礎上。

兼容性原則。隧道結構分類必須考慮到工程項目各參與方所應用的已有的標準化設計編碼體系實際情況，分類體系應能滿足不同參與方能夠進行數據信息交換的需求。

邏輯性原則。隧道結構分類體系中子類的設置有著極強的邏輯性，即要求同一層面上各個子類必須得互相排斥或者互不干涉。

實用性原則。隧道結構分類應從隧道設計施工系統工程的角度出發，結合具體的工程環境中進行全局考慮。這體現在隧道結構的分類標準和方法的選取上，應綜合考慮鐵路隧道標準化設計及工程數量統計便捷的實用性原則。

可擴展性分類原則。目前，隨著鐵路建設進程的不斷推進，鐵路隧道設計、施工技術也在發生日新月異的變化，施工工序、施工工藝、工程材料必然會有增加更新的需求，因此，隧道結構分類應當具備可擴展性特點，以滿足隨時可能產生的新的隧道結構分類單元和分類規則。

3.2 編碼方法與編碼管理

基于工程數量統計便捷性的前提，以隧道結構組成為基本分類單元，以鐵路隧道的施工流程特點和規律為依據，首先對基本結構單元進行系統性排序，然后按照以下原則和方法分類。

一致性編碼原則。為了便于計算機數據處理，在工程數量統計表中，任何一行數據只有唯一的工項編碼與之對應，與此同時一個工項編碼只能對應工程數量表中唯一的一行數據[6]。

按照隧道結構的功能特點分類。鐵路隧道的不同結構具有不同的功能和特點，而在工程數量統計中，具有功能差異性的不同結構往往需要分類統計。例如，隧道含正洞和輔助坑道兩大類，正洞可分為洞門和洞身兩類。正洞和輔助坑道、洞門和洞身的功能性不同，在實際數量統計中均會采用分開統計的方法。

按照隧道結構的工序組成分類。鐵路隧道按照結構組成和施工工序特點可以分解為若干基本結構單元，這些基本結構單元的劃分是工程數量統計的基礎。例如，隧道暗洞根據其構成可分為初期支護類、二次襯砌類、仰拱填充類等。

按照實體單元工藝和規格分類。鐵路隧道結構由一系列基本的工程材料實體單元構成，這些實體單元是工程數量統計的基本單元。例如：鋼管可劃分為140 mm×5 mm熱軋無縫鋼管、114 mm×6 mm熱軋無縫鋼管、108 mm×6 mm熱軋無縫鋼管等。

隧道結構編碼如圖2所示。

圖2 隧道結構編碼

3.3 工程實例

基于工程數量統計的便捷性，采用層次分類法，將隧道結構分成8級，逐級遞進細化，以京沈高速鐵路隧道施工圖工程數量統計表（部分）為例予以說明，見表1。

表1 京沈高速鐵路工程數量編碼表（部分）

4 結束語

本文提出了通過分類編碼的數據管理模式實現標準化工程數量統計的思路。對隧道結構工程數量統計工項進行了標準化分類編碼，建立了標準數據庫，可以在不同建設標準的隧道設計工程數量統計環節中使用，增強了隧道結構標準數據的交互和共享。隧道標準化工程數量統計采用標準的數量統計模板、計算方法、輸入輸出格式，最大程度的規范了工程數量統計的操作細節，在實際應用中可以提高數量統計的快捷性與準確性，從而提高工作效率。

[1] 劉日成，張 芹，王育奎.隧道土建結構數據分類與編碼研究[J].隧道建設，2011，31（2）：71-75.

[2]楊毅秋，曾國保，李 說.軌道交通標準化設計數據庫開發及研究[J].鐵道工程學報，2013，175（6）：88-91.

[3]方 昱，劉開云.隧道監控量測數據分析與管理系統的設計與開發[J].隧道建設，2010，30（3）：231-234.

[4]毛 寧.鐵路站場工程數量自動化計算的研究[J].鐵路運輸與經濟，2005，27（10）：85-88.

[5]胡發宗.勘測設計一體化工程數量編碼庫規則的探討[J].鐵路工程造價管理，2005（1）：20-22.

[6]中華人民共和國科學技術部.數據分類與編碼基本原則與方法[S].北京：中華人民共和國科學技術部，2005.

責任編輯 陳 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

郭劍勇，工程師。