孟江红 陈 端 王 敏

1 工程概况

某水利工程主要建筑物有沥青心墙坝、电站厂房、隧洞（泄洪洞、排沙放水洞、发电引水洞）等，主要施工项目包括土石方明挖、石方洞挖、坝体填筑、沥青混凝土心墙施工、混凝土浇筑、金属结构及机电设备安装等。

发电引水隧洞布置在右岸，地层为大理岩夹灰岩，凝灰质砂岩、凝灰岩、板岩和花岗闪长岩，其中以花岗闪长岩为主。进水口段主要为Ⅳ类围岩，中部洞段主要为Ⅱ～Ⅲ类围岩；尾部洞段主要为Ⅳ类围岩，其中支管段末端位于冲洪积砂砾石中。隧洞沿线穿越2条断层。

发电引水隧洞全长约8.4 km，包括压力引水洞、调压井、斜井段、压力钢管段，本文仅分析压力引水洞段石方开挖单价编制要点。压力引水洞位于调压井前，长7.56 km，洞径6.2 m，纵坡1%，支护方式为喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢拱架、混凝土衬砌。压力引水隧洞的施工是本工程施工关键线路的控制工程，采用三臂液压凿岩台车钻孔爆破，2 m3侧卸式装载机装10 t自卸汽车出渣。

为加快施工进度，满足隧洞施工要求，在发电引水隧洞桩号0＋900、4＋170、7＋450处分别设水平支洞支01、支02和支03，断面为直墙圆拱形，宽5.0 m，高5.0 m。压力引水洞进口由于地形条件限制，不设平洞石方开挖工作面。

2 影响平洞石方开挖单价

2.1 岩石级别

目前水利工程按岩石自然湿度时的平均容重、极限抗压强度、净钻时间将岩石强度级别划分为12个等级。岩石的级别越高，其强度越高，钻孔的阻力越大，工效越低，对爆破的抵抗力越大，所需的炸药也越多，所以岩石级别是影响工程单价的主要因素之一。在水利部水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》（以下简称《概算定额》）中，岩石级别被分为5档，平洞石方开挖定额相应划分为4个子目（当岩石级别高于ⅩⅣ级时，按各节ⅩⅢ～ⅩⅣ级岩石开挖定额进行调整）。由表1可知，岩石级别每提高一档，单价提高14%～18%，由此可见岩石级别对工程单价影响之大。

表1 不同岩石级别平洞石方开挖单价表

本工程压力引水洞沿线主要岩性为大理岩夹灰岩、凝灰质砂岩、凝灰岩、粉砂岩、花岗闪长岩、新鲜状态的花岗岩体，根据地质资料，查找岩石类别分级表，统计出Ⅸ～Ⅹ级占9.2%，ⅩⅢ～ⅩⅣ级占90.8%。

2.2 开挖断面面积

平洞石方开挖，其施工工序包括：钻孔、装药、堵塞、起爆、通风散烟、安全检查与处理、初期支护、出碴等。开挖断面面积越小，工效越低，爆破系数越大，超挖量与设计开挖工程量的比值即超挖百分率越大，为满足施工需要而必须额外增加的工程量与设计开挖工程量的比值也越大。《概算定额》三臂液压凿岩台车平洞石方开挖这一节跟据开挖断面面积，设置4个子节，即≤30、60、120、≥240 m2，当开挖断面面积介于以上之间时，采用线性内插法进行调整使用。根据测算，开挖断面面积分别为30 m2和60 m2时，单价分别为223.01元/m3和182.68元/m3，单价相差18%，由此可见，断面面积也是影响工程单价主要因素之一。

本工程引水隧洞成洞洞径6.2 m，成洞面积30 m2。考虑不同围岩类别衬砌混凝土、喷混凝土及施工超挖所占面积，根据不同围岩所占比例计算出综合开挖断面面积。经计算，开挖断面面积为42 m2，石渣运输系数为1.15。

2.3 通风机调整系数

在《概算定额》中，洞挖石方定额中的通风机台时量是按一个工作面长度400 m以内考虑，如超过400 m，应按《概算定额》中《通风机调整系数表》采用插入法进行调整。采用三臂液压凿岩台车施工时，平洞石方开挖直接费构成见表2。对表中费用构成进行分析发现，当工作面长度小于400 m时，轴流通风机使用费占直接费达到9%。在主要施工机械中，三臂液压凿岩台车和平台车的机械使用费不随工作面长度变化而调整，但轴流通风机需要根据计算出的工作面长度进行相应的调整。在编制平洞石方开挖单价时，轴流通风机的调整系数是要引起编制人员重视的一个方面。

表2 三臂液压凿岩台车平洞石方开挖直接费构成表

根据施工组织设计提供的支洞长度及相应的控制开挖长度，分4个计算步骤求通风机综合调整系数：（1）计算各工作面长度，工作面长度=支洞长度+控制开挖长度；（2）计算各段工程量比例，工程量比例=控制开挖长度/隧洞总长；（3）计算各工作面综合长度，工作面综合长度=∑工作面长度×工程量比例；（4）求通风机定额综合调整系数，查通风机调整系数表，选取邻近的通风机调整系数，用线性内插法求得通风机械台时定额量调整系数。本工程通风机机械台时定额数量综合调整系数计算见表3。

表3 通风机械台时定额量综合调整系数计算表

2.4 石渣洞内、洞外综合运距

一个工程有多个弃渣场，而运输距离又不一样时，可按弃渣量比例算出加权平均运距。在概（估）算中，石方运输费用不单独表示，而是在开挖费用中体现，反映在概算定额中，则是石方开挖各节定额子目中均列有“石渣运输”项目。该项目的数量，已包括完成每一定额单位有效实体所需增加的超挖量、施工附加量及施工损耗的数量。为统一表现形式，编制概（估）算单价时，一般应根据施工组织设计选定的运输方式，按定额规定的每m3石渣运输定额中的人工、机械数量直接计入石方开挖概（估）算单价。

在《概算定额》各节运输定额中，一般都有“露天”和“洞内”两部分内容。当有洞内外连续运输时，应分别套用定额。洞内运输部分，套用“洞内”运输定额的“基本运距”（装运卸）及“增运”子目;洞外运输部分，套用“露天”定额的“增运”子目（仅有运输工序）。当洞内、洞外为非连续运输（如洞内为胶轮车，洞外为自卸汽车）时，则洞外运输部分套用“露天”定额的“基本运距”（装运卸）及“增运”子目。

本工程石渣运输，洞内外均采用采用2 m3侧卸式装载机装10 t自卸汽车分别由1#支洞、2#支洞和3#支洞施工支洞出渣。各施工支洞控制开挖长度不同，支洞长度和洞口外弃渣距离不同，通常做法是求出内、洞外综合运距，然后套用“洞内”运输定额的“基本运距”和“露天”定额的“增运”子目（仅有运输工序）。

计算平洞开挖石渣洞内、洞外综合运距；（1）求出开挖各段的洞内、洞外运距，洞内运距=控制开挖长度/2+支洞长度，洞外运距为洞口至弃渣场的中心点的距离；（2）求出各开挖各段的工程量比例，同通风机调整系数计算步骤b；（3）求出综合运距，洞内运距=∑洞内运距×工程量比例，洞外运距=∑洞外运距×工程量比例。本工程石渣洞内、洞外综合运距计算见表4。

表4 石渣洞内、洞外综合运距计算表

3 结语

在编制水工隧洞的投资估算时，要积极与各设计专业配合，了解工程地质情况，断面尺寸，支护形式，平洞石方开挖方法，运输机械，支洞布置，弃渣场位置等，把握影响工程投资的主要因素。平洞石方开挖投资的编制是整个隧洞工程投资编制的重点，要保证编制工作时间，充分考虑各种影响因素，这对提高投资估算编制质量，控制工程投资具有重要意义。