隧道为地下隐蔽工程，受设计勘察时间、方法局限，很难弄清楚地下地质情况，施工过程有很多不可预见的因素，存在一定的难度和风险。尤其是地质条件复杂地区的隧道施工，控制不好会发生各种地质灾害、工程事故，不仅要增加投资费用、甚至会延误工期，发生大的质量安全事故，还会造成不良社会影响。如：宜万铁路、沪蓉西、谷竹等高速公路均受隧道地质灾害制约而导致工期延误或造成社会负面影响。因此，要抓好隧道施工质量、安全管理，才能控制施工风险，更要抓好技术管理，技术管理不仅会影响质量安全，还会影响投资成本控制。
湖北宣鹤公司承建的高速公路项目群与沪蓉西高速公路、宜万铁路同在岩溶发育、施工难度极大的恩施地区。共有恩来、恩黔、利万、建恩、宣鹤五条建设高速公路项目，施工中遇到了各种不良地质灾害，经历了不少艰难困苦。据统计遇到大小溶洞上千处，体积上万方的溶洞20余处；5座隧道因岩溶而洞内架桥；突水、突泥几十次，齐岳山隧道总突水量超过1000万方；隧道塌方冒顶30多次，最大单次塌方长度30米；支护大变形10余次；洞口山体滑坡4处。
尽管地质条件复杂、地质灾害频繁发生，项目公司坚持严格科学的管理，在隧道施工管理方面做到了：一是没有发生丧亡事故；二是制定技术变更方案速度快，无论简单还是复杂的变更，只要资料齐全当时就能确定处理方案，几乎不影响施工；三是凡按项目公司制定方案施工的技术变更都是一次处理成功，建成后也没有大的质量缺陷问题；四是变更方案合理、费用节约，采取综合变更办法控制费用。已经建成的恩来、恩黔、利万项目隧道变更相比类似项目建设至少节约成本几亿元。
如此复杂的地质条件，能做到上述几点，控制好建设成本，必须有一系列管理措施。现以宣鹤公司高速公路项目群为例，从技术方面探讨山区高速公路隧道施工管理成本控制。
宣鹤公司高速公路项目群隧道技术管理、投资成本控制，主要有五个方面的特点：一是前期设计及施工前控制；二是制定合理可行的变更程序及管理办法；三是变更方案处理及时，尽量不影响施工；四是做到变更方案既合理、方便施工，又节约费用；五是做到了变更方案施工均一次成功处理。具体做法如下：
一、设计控制
设计文件的好坏不仅影响项目投资成本，还会影响施工进度、安全等等。只有加强和完善设计期间的勘察手段、精度、审查管理，严格各阶段设计费用控制，
提高设计文件的质量，才能减少项目施工期间的难度。
隧道设计影响主要包括两方面：一是设计地勘资料的准确性影响；二是设计图的合理性影响。
1.设计地质资料的准确性影响控制。
隧道地质资料决定围岩级别，围岩级别决定隧道支护参数，支护参数强弱决定投资成本。当设计地质资料和施工实际不符时，要么设计保守费用浪费；要么设计太弱、风险判别有误带来安全隐患，施工中控制不好会大量增加投资费用甚至造成质量安全事故。
例如:恩来、恩黔项目有六座隧道70%以上围岩地质比设计的要差，需加强设计才能保证安全，共增加变更费用约8000万。恩来、恩黔项目有五座隧道隧道50%以上地质情况比设计图要好，管理中及时负变更优化设计，共节约2500万。其中，白果树隧道改线施工图审查时，优化了围岩级别，减少了1200万元，施工中变更仅增加200万元，节约成本1000万。
2.严格各阶段设计费用控制
设计阶段是工程费用控制的关键环节，项目管理中建立了设计管理制度。要求设计单位搞好设计各阶段的多方案经济必选，做好详细的调查，线路尽量避开不良地形、地质、居民区、电力等沿线设施的影响。对影响工程造价的重大设计变更，要算经济账。对于不合理的设计及时优化调整，要求把设计工作做深入、细致，尽量做到设计文件准确合理与实际工程建设基本一致，这样可以减少项目建设期间的变更及不可预见的重大费用投入。例如：在招标前对隧道支护设计及围岩级别进行了优化，利万项目节约1亿元，宣鹤项目的节约2亿元。
3. 优化施工设计图，节省建设成本。
工程所在区域不同、地质情况不同，设计的重点及设计图也应有所不同。事实上设计院往往是所有的项目一套通用图，这样会造成有些方面设计保守、资金浪费，对施工控制、风险预防几乎没有什么指导意义。本项目群对隧道洞口长管棚、衬砌支护结构等等进行了优化，对于非灰岩隧道的超前预报、超前水平钻也进行了优化。恩来恩黔优化设计为项目建设节约投资成本约3000多万元，利万节约2000多万元。恩来、恩黔、利万项目隧道已施工完成，实践证明，上述优化是完全没有问题的。
二、变更控制
1. 制定变更程序。
做好技术方案变更，要制定合理变更程序及管理办法，才能提高变更效率。隧道变更以指挥部、设计、监理、监控监测、施工单位等五方工地现场会议纪要的形式确定。减少了申报环节，能在很短的时间解决现场问题而不影响施工。
2.资料管理。
为做好资料管理，项目管理明确了变更资料收集管理程序，要求变更资料全面、准确、完整。如今，恩来、恩黔隧道施工基本完毕，所有的隧道变更电子文档按标段、按隧道基本整理收集完毕。每个变更方案既有变更前的施工情况、施工会议纪要，又有施工方案处理中的影像资料、原始记录等等。资料管理工作有章可循，进展顺利。
3.技术方案处理控制。
技术变更控制如同一个人保养身体、治病。首先，平时要有好的个人生活习惯，才会身体强健少疾病。其次，有病要早治疗，如果小病拖成大病再治，治疗时间、难度和费用会大大增加。还需要找准病因用对药才能以最小的成本药到病除。譬如一个小感冒，花几元钱和花几百元钱都能治好，效果一样，但成本过程不同。因此，工程技术变更要提前介入，在设计阶段、施工前期就要弄清地质、地形情况，使设计文件尽量合理，减少施工中的变更。施工前提前发现不利因素，要做好风险预防，处理地质灾害要及时准确、快速、高效制定合理的处理方案，要避免事态扩大，不要把小病害拖成大灾害才处理。这样才能更好的控制风险，才能减少对施工进度的影响，才能节省费用。
三、隧道技术管理经验
打铁还需自身硬，要在如此复杂地质情况下搞好隧道变更工作，就得不断学习、总结经验，具备过硬的技术水平和处理各种技术问题的本领。
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1.运用切实可行的公式化模板，高效处理技术变更问题。
无论是围岩变更、岩溶、塌方、突水、突泥、变形等各种地质灾害问题，项目管理上进行了归类，每种病害都至少整理了两、三种以上通用治理方案，通过工程案例不断修正完善使方案更加合理。每种方案的详细施工工序，施工步骤的优缺点及注意事项等等都形成详细具体、结合施工实际，切实可行的公式化的处理模板，并熟记于心。无论遇到什么变更，就算是塌方、变形、大型溶洞，基本上可以不带本子，不记录，只要通过现场资料的查看和对地质灾害的观察，很快就能确定地质灾害的类型，将熟记的处理方案结合施工现场实际情况，按照方案可行，施工安全风险低、费用节约、施工快速、方便的原则，比选组合出尽可能合理的处治方案，并且能按照施工先后顺序详细说出。这样确定下来的不仅仅是技术方案，更是详细施工方案。按照所制定的变更方案施工，不仅能做到一次性把问题解决，而且费用节约。
2.现场制定处理方案，提高技术变更工作时效。
隧道施工大部分工人都集中在开挖面附近，其特点决定技术变更要及时、快速才不影响施工，否则，工地就会因变更而停工。这就要求加强变更时效管理。这也是施工单位的强烈呼声。
由于做足了变更前的技术方案储备、现场资料准备，因此，施工现场变更方案，只要相关资料准备齐全，除了个别费用很大、情况难以摸清的大溶洞外，其余变更均当场就能制定处理方案。大多数变更看完现场就形成了技术方案会议纪要，极大地提高了隧道变更速度。在项目施工高峰期间，10几个隧道口都有变更，一天处理10几份变更也不会耽误施工。全线各单位单位，对于隧道变更制定处理方案速度之快、方案合理还是有目共睹的。例如：恩来、恩黔项目白果树隧道、黄土坡隧道、高罗隧道、李家槽隧道、花果山隧道几次大塌方导致地表塌陷，好几处覆盖层都是60米以上；陈家坡隧道、白岩脚隧道几次上十米长塌方；白岩脚隧道、陈家坡隧道初期支护大变形几十厘米；当阳坪隧道上万方突水突泥等等地质灾害。除了特大溶洞无法当时弄清情况之外，所有问题都是几方单位看了工地现场，当天就签下会议纪要方案，所有施工方案均一次通过。
3.对施工队伍进行差异化指导，确保方案合理，执行到位。
大标段项目管理，施工单位的技术水平参差不齐。面对这种形势，对施工单位不合理的施工方案、施工组织进行指导，纠正。遇到难度大一点的技术方案，要根据作业队伍的施工水平不同，做重点强调要求。为确保方案执行到位，对于水平较差的队伍，在制定方案同时还要按照施工步骤一步一步教他们如何施工，强调每一步要注意什么，有哪些风险，如何应对，施工中有变化及时联系，让每个一线工人都能分辨所施工隧道存在的风险及如何应对，避免安全事故发生。
例如：恩来、恩黔项目土建施工单位一标、三标、五标、六标的隧道技术力量很弱，有些单位总工和技术人员都没隧道施工经验。高罗隧道、白岩脚隧道经常遇到溶洞、塌方，但作业队伍都没搞过公路隧道施工。在项目公司的不断培训和傻瓜式管理下，技术方案能确保落实到位，施工单位的技术水平也得到了提高，更重要的是保证了隧道施工质量安全，降低了施工风险。
恩黔项目花果山隧道岩溶非常发育，平均十米左右就会遇到溶洞，溶洞大多有粘土、块石填充，地下水丰富，施工中多达几十次突水、突泥。项目公司不断对隧道施工管理人员及一线工人进行施工技术、安全、风险培训，让所有参建人员都能分辨该隧道施工风险，从而控制了质量安全，没有丧亡事故发生。
齐岳山隧道洞口段V级围岩，软弱夹泥，施工单位按照铁路传统的三台阶七步法施工，每月进度三、四十米。其实，公路隧道断面与铁路不同，洞内拱部围岩相对较好，施工单位同意采取上下台阶预留核心土施工，每月进度达八、九十米。大大提高了工作效率。
齐岳山隧道突水受季节性影响较大，雨季日最大突水量超过3万方，对施工影响极大，仅2014年4月至今突水总量超过1000万方。根据该地质特点，要求施工单位在旱季加大施工投入，确保在明年雨季前单洞贯通，解决抽排水问题。
4.围岩变更采取综合变更方法节省费用。
在围岩变更中，采取局部加强、综合变更的办法,尽量做到既方便施工，又节省费用。如：III级围岩地段局部围岩差，变更时只加强局部或加强洞身初期支护，而不是直接将支护从III级变更为IV、V级，这样每10m变更要节约成本5万左右，经估算，恩来、恩黔高速公路围岩采取综合综合变更办法和直接变更围岩级别支护相比较至少节约建设投资费用上亿元。
5.合理选择方案，剔除地质灾害处理中富余支护
变更中要尽量看准地质病害的根源所在，才能制定不浪费、合理可行的方案。不能像有些人看病，药方里面一大堆附加药品，吃了对治病不起作用，但浪费钱。地质灾害处理同样如此，项目公司根据各种资料、数据准确判断灾害情况，清楚处理方案的每步操作细节，哪些支护是多余的就能一目了然，就能将变更中没必要的支护取消，从而降低方案处理成本。
例如：岩溶空腔、岩溶塌方处理要慎重选择注浆、泵砼。岩溶地区岩溶通道发育，注浆很可能顺着管道流走而达不到预想效果，还可能将其排水通道堵死，盲目地注浆及泵送砼只会浪费资金。软岩塌方或者突泥也是根据具体情况有些适合注浆，有些适合泵砼。还有塌方、变形处理同样有很多支护是可以优化选择的。
如：处理初期支护变形，不能盲目采取全断面注浆，增设临时仰拱、竖、横、环向支撑等等。如果方法不对，不仅浪费资金，治理效果不佳，而且会影响后续处理方案实施。因此，要看变形部位、速度，分析变形原因。是拱部、侧面、底部、还是整个洞身变形，变形原因是围岩应力释放、还是隧底软弱、地形地质偏压等因素。变形部位、速度、原因不同，处理方案自然也不同。白岩脚隧道、齐岳山隧道洞口初期支护变形，原因隧底为软泥土承载力不足60Kp，只需处理隧底，采取垫钢板设竖撑、增设小导管与纵、横向钢支撑焊接一起受力稳住变形不发展，隧道边墙下设小导管加纵向钢轨砼梁，仰拱初支下设小导管。李家槽隧道变形由于塌方拱部应力所致，只针对拱部加强。
高罗隧道地表冒顶洞内50米突泥处理方案。设计院及专家制定了长管棚、突泥上设钢拱架防护罩、注浆等好几套方案，需有费用2～300万。项目公司认为应先堵住水源，局部加固，长管棚不方便施工，防护罩及注浆浪费。施工时采取了：先封闭地表截断水源，小导管局部注浆，控制施工，加强支护，仅仅花费约60万通过。
倒洞村隧道出洞口段下穿S232省道，洞顶至省道路面覆盖层厚度3米左右，左洞为三车道隧道。如果按设计及专家意见采取省道改线、对洞顶省道近百米加固等方案施工，需增加费用500万。项目公司采取省道交通管制，加强洞内支护，严控施工工艺、工法，直接开挖通过下穿省道段落，仅仅增加费用50万。
李家槽隧道、熊家槽隧道、花果山隧道省道处都是60米以上覆盖层塌方至地表冒顶，地表民房受损，塌陷几百平方的大坑。施工采取先地表回填，封闭地表水，然后洞内短管棚超前配合小导管加固通过，每个变更的费用50万左右。如果采取直接洞内加固强支护、强注浆通过每个方案至少需要费用300万。
论文作者:陈禹成
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/17
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