罗　宇，原先凡

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都　610072)



水电工程EPC模式下地质专业质量管理探讨

罗宇，原先凡

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都610072)

EPC(工程总承包)是国际通行的工程项目组织实施方式。近些年来，国家根据试点情况大力倡导推行EPC，以设计为龙头的EPC业务在工程建设各行业、各勘测设计企业得到广泛推广。EPC中,设计是工程采购和施工基础，设计工作的好坏对工程质量和费用以及进度起着决定性作用，设计管理的成功与否在一定程度上决定了EPC项目的成败，而地质专业作为设计中最基础的部分，其服务质量的好坏将直接影响设计的成败。在玉瓦总承包项目建设中，工程地质专业就自身的管理模式进行了创新优化，取得了一定成绩，特以此为例就EPC模式下地质专业的质量管理进行探讨。

EPC；质量管理；精细化设计；动态设计

1　项目概况

玉瓦水电站位于四川省九寨沟县白水江流域一级支流黑河上游，属黑河～白水江水电规划一库七级方案中的第二梯级引水式电站，装机容量49 MW。首部枢纽建筑由重力坝、泄洪闸、冲沙闸和取水口组成，库容量13.24万m3，最大闸高14.5 m；引水线路全长约14.121 km，占总投资的61%，且为关键线路工期，隧洞主要断面型式为城门洞形，开挖断面高5.1～5.8 m，宽4.2～5.1 m；厂房枢纽由调压室、压力管道和地面厂房组成。

总承包项目部对玉瓦水电站的投资和工期提出“双控目标”。引水线路就是工程成败的关键。地质条件的把控、隧洞超前地质预报的准确性将直接影响工程的投资和工期，以及工程安全。

2　找准关键问题，抓住工作重点

2.1工程难点

(1)玉瓦水电站项目的工期、投资、质量、环保、安全等都提出了明确的管控目标。其中投资和工期控制是玉瓦水电站工程成败的关键；

(2)设计工程量控制和设计优化是贯穿整个技施设计阶段，各项设计产品均要求开展精细化、动态化设计与投资控制。地质专业必须及时提交大量可靠准确的地质信息；

(3)引水隧洞长，地质条件复杂，预测预报风险大，超挖超填超灌及施工期临时支护工程量的控制难度大，这些对地质设代工作提出要求高；

(4)引水隧洞关键线路问题突出，能否按时顺利贯通，将直接影响工程工期。要求地质超前预报准确性高。

2.2工作重点

2.2.1首部枢纽和厂房枢纽

闸坝与地面厂房均在覆盖层上修建，工程地质条件相对简单，工作重点需要抓住：

(1)基础持力层性状的复核；

(2)基坑渗透特征及与原预测对比；

(3)基坑边坡的稳定情况；

(4)闸坝基坑基覆界线的变化及所揭露出岩体特征。

2.2.2引水隧洞

引水隧洞长，地质条件复杂，不确定因素多，工作重点需抓住：

(1)找准影响围岩分类的关键因素，针对小工程隧洞施工特点，建立合规、可行、便捷的现场围岩初步评价标准；

(2)作好地质超前预测预报工作；

(3)对施工中出现重大不良地质条件进行快速、有效的地质调查与预测和较为可行的地质建议；

(4)引水隧洞洞轴线与岩层走向交角小、岩层陡倾，边墙岩层的松弛、片帮、折断等不良地质洞段需明确划分，严格控制临时支护工程量。

3　加强质量管理，提高产品质量

3.1建立完善管理制度和标准，规范工作作业行为

(1)了解学习相关法律法规；

(2)熟悉了解规程规范；

(3)学习院、处设代工作要求、工作流程；

(4)编制《隧洞编录卡制度》；

(5)编制《现场校核制度》；

(6)严格执行处生产管理流程；

(7)细化围岩分类标准；

(8)编制《现场交接班制度》。

3.2明确岗位职责

能否高质量圆满完成该工程的施工地质任务，技术是关键，管理是基础，充分调动每一位工程技术人员的积极性是项目工作管理的重点。在设计项目部成立后，我院地质专业在人员管理方面实行集中统一管理，设立了项目负责人、标段负责人和设代人员三个岗位，并明确相关岗位职责。在技施过程中，各岗位人员严格按照各自岗位职责完成相应工作，履行相关的义务和责任。

3.3生产过程管理

在生产过程中根据现场实际情况建立完善相应的管控制度，制定相应表格。过程中严格按要求执行，实时改进更新，保证制度的可实施性。

玉瓦电站生产过程文件主要有：现场地质编录、验收记录、设代日志和工作交接单等。地质编录和校核严格按照《隧洞编录卡制度》和《现场校核制度》要求进行，现场编录必须携带编录卡，避免记录本现场记录不全和誊录过程中信息的遗失，保证了编录资料的完整性；编录现场一人描述，一人记录，编录完成后现场校核，保证了原始地质资料的可靠性。同时，特殊地质洞段除了普通隧洞地质编录外，还增加了“特殊地质洞段地质追踪编录卡”。工作日志必须记录完整。设计人员工作交接必须按照《现场交接班制度》进行现场书面交接，避免了资料遗失和现场工作脱节等情况发生。

为保证以上制度切实有效落实，由项目负责人监督，地质处专业总工定期校核检查。

3.4产品管理

目前，玉瓦水电站出处产品主要有：地质预报、地质简报、特殊工程部位地质说明等。在影响工程质量、进度、成本方面的关键产品，设立专门研究小组，制定产品完成方案，保证关键产品的质量。除此之外，所有产品均要求地质处专业总工审查，审查合格后，才按照处产品管理办法完成相应流程，提交出处。

3.4.1地质超前预报

玉瓦水电站引水隧洞是施工关键，隧洞地质超前预报和围岩划分将直接影响工程。在采用《水利水电围岩工程地质分类方法》进行围岩分类过程中发现，现场进行围岩划分取值时,岩石强度评分取值和岩体完整性系数Kv评分取值因规范区间广、个人主观差异大，影响围岩划分的准确性。

对此地质专业成立了 “玉瓦QC小组”对此问题专门研究。在玉瓦水电站可研成果及优化设计成果的基础上，对区内岩性、岩组、岩体结构进行细分，并对岩性、岩组、岩体结构与现场调查锤击法、洞内成型情况、钻进情况进行关联分析。最终制定了统一、符合规范、操作性强的针对玉瓦水电站地质特征的取值初判标准。有效的保证了超前预报和围岩划分的准确性。岩石强度取值及岩体完整性Kv取值见表1、2。

3.4.2围岩复核简报

围岩复核由地质专业项目负责人主持工作，已初步划分围岩类别的洞段开挖完成后分段进行围岩复核。复核过程中除对初步围岩划分重新校核外，还结合洞段开挖后围岩稳定情况和不良地质洞段情况的统计结果综合分析，得到围岩类别划分，地质处分管副专总负责校核。合格后，再由处专总再次现场复核，得到最终的围岩类别划分，以此确保围岩类别划分的准确性和合理性。

3.4.3特殊工程部位地质说明

在现场设代工作中，地质专业积极关注工程重点部位地质条件的变化情况，对影响工程施工及安全的特殊部位给予地质说明，为施工进度和施工安全提供保障。

4　提高工程服务质量，体现设计在EPC中的龙头作用

当下，EPC的设计理念已从指导施工逐步向服务施工转变，设计过程中应充分考虑造价效益、施工条件、施工工艺、设备采购等多种问题精细化设计；在技施阶段也应根据现场施工实际情况及时适当的调整设计方案，从而形成一种精细化设计和动态设计的新常态，充分体现设计在EPC中的龙头作用。玉瓦水电站在精细化设计、动态设计方面的典型实例有：

4.1引水隧洞洞线调整

引水隧洞4号支洞下游掌子面开挖至(引)9+216 m处后受地下水、破碎带影响，岩体破碎、稳定性差，围岩类别为Ⅳ、Ⅴ类，每日平均进尺不足1 m，严重制约施工进度。地质设代采用“特殊地质洞段地质追踪编录卡”详细记录该段地质情况。随着详尽的编录资料收集，发现该洞段出露的破碎带多为顺层出露，且未发现尖灭迹象。从已有地质资料来看，无法明确的推测出该段不良地质洞段的影响范围，地质风险问题突出。为保证工程顺利开展，地质设代决定开展专项地质复核工作。为保证专项地质复核工作的顺利开展和复核结果的准确性，除本身参与工程建设的地质人员外，还邀请的多位专家现场指导。

表1　岩石强度取值

表2　岩体完整性系数Kv取值

专项地质复核分别开展了对已开挖揭示的地质条件进行分析整理；开展地表调查排除推测的断层和软弱岩带；使用TRT技术做地质超前预报。经过上述工作收集资料，综合分析得出结论：4号下游主洞围岩条件变差，主要是岩体单层厚度薄，导致岩石强度降低，抵御构造、地下水影响的能力差，且影响段长大于100 m。对此地质专业向总承包项目部提出了洞轴线调整方案，以最短距离穿过该段薄层区域，进入中厚层区域。

总承包综合分析施工进度、施工难度、工程投资后，同意调整洞轴线开挖。洞轴线调整开挖后，围岩类别由Ⅳ、Ⅴ类围岩，迅速地变为了Ⅲ类围岩，日平均进尺提高到了每天5 m。洞轴线回调仍采取动态设计方式，根据现场实际情况决定回调位置。

该项措施避开了不良地质段，使开挖进度和项目投资得到明显优化。经统计，本次洞轴线调整使工程工期缩短5.1个月，工程投资节约186万元。

4.2压力管道下平段覆盖层进洞

压力管道下平段洞口位置处于覆盖层位置，原设计是开挖边坡，出露基岩后再进行洞挖。该设计方案开挖边坡高约50～60 m，压力管道安装完成后出口段还需回填高13 m的砂卵石。由于该边坡风化卸荷强烈，岩体破碎，若人为切脚形成高陡边坡，边坡稳定和施工安全都将存在较大风险，如进行边坡稳定治理，投资和工期将大大超出预期。

图1　压力管道下平段覆盖层进洞

随着基坑开挖，压力管道洞口覆盖层出露，地质设代发现：压力管道出口高程覆盖层为冲积含漂砂卵砾石层，结构较密实，且根据资料推测该位置覆盖层深度约15～20 m。参考其他工程有在砂卵石层直接进洞的成功事例。建议总承包项目部采用覆盖层直接进洞的方式，尽量避免大开挖形成高陡边坡(见图1)。

实际施工过程中，未开挖扰动厂房后坡，压力管道出口覆盖层顺利进洞。该措施不仅有效的减小了开挖方量、节约了开挖工期和成本，同时也保证了施工期的安全、降低了后期高边坡高昂的支护费用。

5　结　　语

在EPC模式备受推崇的今天，作为传统勘测设计的设计院具有先天的优势，因为懂设计、会设计，设计院可以根据现场的情况及时对设计方案进行优化调整，以期达到缩短工期、节省开支等目的，这就要求地质专业改变传统的生产管理模式，提供更加准确、详细的地质资料。在玉瓦水电站建设过程中，地质专业根据工程总目标，结合工程实际深入剖析项目重点和难点，在传统管理模式基础上，牢固树立服务意识，加强动态设计，更加注重生产过程中的细节管理，逐步从单一、被动的收集整理资料，转向积极主动的收集基础地质信息、及时关注地质条件的变化情况、加强超前预报和地质风险分析，并从地质专业的角度给出相应的建议和意见，最大限度地为设计和施工提供帮助。

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2016-03-07

罗宇(1985- )，男，重庆武隆人，助理工程师，从事水利水电工程地质勘察工作。

F284,TV221.1

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1003-9805(2016)03-0101-04