摘要： 项目决策和设计阶段是项目投资控制最为重要的阶段，本文通过分析和研究公路矿山法山岭隧道技术经济指标及其主要影响因素，有助于设计人员在方案设计和决策的阶段能够快速定量比选不同设计方案的经济性，以便合理选择设计方案，达到控制投资，降低工程造价的目标。

　　Abstract： The project decision-making and design stage is the most important stage of project investment control. By analyzing and researching the technical and economic indexes and main influencing factors of the highway mine tunnel， this paper can help the designers to quickly quantify the economical efficiency of different programs in the design and decision-making stage so as to choose a reasonable design， to control investment and reduce project cost targets.
　　关键词： 矿山法；山岭隧道；指标；公路
　　Key words： mine method；mountain tunnel；index；highway
　　中图分类号：U455.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）33-0056-04
　　0 引言
　　决策和设计阶段发生的费用比例不到项目投资的10%，但是决定了项目80%左右的投资，因此控制项目的工程造价应将重点放在项目的前期决策和设计阶段，设计单位正是决策阶段和设计阶段的参入主体，提高设计单位的投资控制意识和水平，对于控制项目的工程造价具有重要意义。目前公路山岭隧道主要采用矿山法施工，与盾构法、明挖法等施工工法不同，矿山法隧道技术经济指标变化范围大，与围岩等级强相关。目前关于矿山法隧道技术经济指标的研究主要以定性分析为主，设计人员进行方案技术经济比较时，很难定量确定不同方案的工程造价差异。为了解决这一难题，本文通过分析既有工程的设计和造价资料，采用定量分析方法，研究公路矿山法山岭隧道技术经济指标及主要影响因素，以提高设计人员方案比选的工作效率和精度，对于有效控制公路山岭隧道工程投资具有重要的指导意义。
　　1 公路矿山法山岭隧道土建费用组成
　　公路隧道指供汽车和行人通行的隧道，一般分为汽车专用、汽车与行人混用的隧道。与城市隧道和水下隧道一致，针对不同的修建场所，山岭隧道则是指贯穿山岭或丘陵的隧道。公路隧道按其长度可分为四类：①特长隧道：长度L>3000m；②长隧道：1000m　　公路矿山法山岭隧道土建工程费用主要包括土石方、超前支护、初期支护、临时支护、二次衬砌及防水、附属工程、地基加固、施工监测等费用，如图1所示。
　　从图1可以看出，超前支护主要包括超前管棚、超前小导管、超前锚杆等费用；初期支护主要包括喷射混凝土、锚杆或小导管、钢筋网、格栅钢架、型钢钢架等费用；临时支护主要包括临时钢架、临时喷射混凝土、锁脚钢管或锚杆等费用；二次衬砌及防水主要包括现浇混凝土、钢筋、仰拱回填混凝土、防水工程、排水管等费用；附属工程主要包括水沟及电缆沟、装修工程、路面工程等费用；其它主要包括施工监测、地基加固等费用。
　　2 公路矿山法山岭隧道技术经济指标分析
　　围岩等级是影响公路矿山法山岭隧道技术经济指标的主要因素，本文以单洞双车道公路矿山法山岭隧道为主要研究对象，研究其技术经济指标及主要影响因素。
　　2.1 单项技术经济指标分析
　　通过对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下的公路矿山法山岭隧道主要分部分项工程编制预算，测算得出了分部分项工程单项技术经济指标，如表1所示。
　　如表1所示，土石方开挖技术经济指标随着围岩等级增加而降低，其他分部分项工程单项技术经济指标与围岩条件无直接关系。其中，各分部分项工程技术经济指标主要影响因素如下：
　　土石方开挖及外运技术经济指标主要受围岩等级、外运距离、隧道长度影响。围岩等级越低，外运距离越远，隧道长度越长，指标越高。管棚、小导管技术经济指标主要受管径和注浆量影响，管径越大，每延米管棚或小导管注浆量越多，指标越高。装饰工程技术经济指标主要受装修标准影响，若采用装饰板等材料装修，指标较防火涂料装修高。路面工程技术经济指标主要受路面材料影响，若采用沥青路面，指标较砼路面高。锚杆、喷射砼、钢筋网、格栅钢架、型钢钢架、模筑砼、衬砌钢筋等指标比较稳定，主要受人材机单价影响。
　　由此可见，除了人材机单价等客观因素外，注浆参数、装修、路面材料是影响分部分项工程技术经济指标的重要因素，进行方案比选时，设计人员应重点关于注浆参数、装修及路面材料的选择。
　　2.2 土建技术经济指标分析
　　由表2可以看出，随着围岩等级的不断提高，单洞两车道公路矿山法山岭隧道的土建技术经济指标明显增加，其中Ⅲ级围岩下土建技术经济指标约为3.05万元/m，Ⅳ级围岩下土建技术经济指标约为4.66万元/m，Ⅴ级围岩下土建技术经济指标约为7.53万元/m，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩技术经济指标比值约为1：1.5：2.5。
　　2.2.1 土石方技术经济指标分析
　　由表3可知，围岩等级对单洞两车道公路矿山法山岭隧道的土石方技术经济指标影响较小，主要原因是围岩等级越高，开挖断面越大，但开挖单价越低，两者综合以后，土石方每延米技术经济指标相差不大，指标约为1.5万元/m，其主要受土石方运距影响。土石方运距主要受弃土场的位置影响，因此设计人员应根据现场情况，尽量选择距离隧道洞口较近的弃土场。 　　2.2.2 初期支护技术经济指标分析
　　初期支护包括超前支护、初期支护和临时支护三部分。由表4可知，初期支护综合指标随着围岩等级增加变化显著，初期支护在Ⅲ级围岩下指标约为4300元/m，Ⅳ级围岩约为20500元/m，Ⅴ级围岩约为40500元/m，比值约为1：4.76：9.40，围岩等级越高，初期支护技术经济指标越高，主要原因是围岩等级越高，施工工法越复杂，超前支护、初期支护及临时支护工程量越大，导致初期支护指标越高。
　　超前支护一般采用超前管棚、超前小导管或超前锚杆，围岩等级越高，超前支护措施越强。Ⅴ级围岩下超前支护一般采用超前管棚及超前小导管，Ⅳ级围岩下超前支护则仅采用超前小导管或超前锚杆，而Ⅲ级围岩下一般无需采用超前支护。其中：超前管棚Ⅴ级围岩下技术经济指标约为2000元/m，Ⅳ级、Ⅴ级围岩一般不设置超前管棚；超前小导管或超前锚杆Ⅳ级、Ⅴ级围岩下指标约为2300元/m，Ⅲ级围岩一般不设置超前小导管或超前锚杆。
　　初期支护措施主要包括锚杆、喷射砼、钢筋网、格栅钢架、型钢钢架等，围岩等级越高，初期支护措施越强。随着围岩等级的增加，喷射砼、锚杆、钢筋网指标均差异显著，其中：喷射砼Ⅲ级围岩技术经济指标约为2300元/m，Ⅳ级围岩下约为5300元/m，Ⅴ级围岩下约为7800元/m，其比值约为1：2.3：3.4；锚杆Ⅲ级围岩技术经济指标约为1250元/m，Ⅳ级围岩下约为2450元/m，Ⅴ级围岩下约为4100元/m，其比值约为1：1.95：3.3；钢筋网Ⅲ级围岩技术经济指标约为170元/m，Ⅳ级围岩下约为380元/m，Ⅴ级围岩下约为660元/m，其比值约为1：2.2：3.8；钢架Ⅲ级围岩技术经济指标约为580元/m，Ⅳ级围岩下约为5300元/m，Ⅴ级围岩下约为12700元/m，其比值约为1：9：22。
　　临时支护措施主要包括临时钢架、临时喷射砼、锁脚锚杆或锚杆等，围岩等级越高，施工工法越复杂，临时支护措施越强。Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下一般需架设临时支护，Ⅲ级围岩稳定性较好，一般无需设置临时支护。其中：临时钢架Ⅳ级围岩技术经济指标约为620元/m，Ⅴ级围岩下约为2300元/m，约为Ⅳ级围岩指标的3.7倍；临时喷射砼Ⅳ级围岩指标为770元/m，Ⅴ级围岩下约为4500元/m，约为Ⅳ级围岩指标的5.8倍；锁脚钢管或锚杆Ⅳ级围岩指标为1000元/m，Ⅴ级围岩下约为4200元/m，约为Ⅳ级围岩指标的4.1倍。
　　由此可见，初期支护技术经济指标主要受围岩等级影响，因此进行方案比选时，设计人员合理确定围岩等级至关重要。
　　2.2.3 二衬及防水技术经济指标分析
　　由表5可以看出单洞两车道隧道二次衬砌的模筑砼、钢筋受围岩等级影响很大。二衬及防水在Ⅲ级围岩下技术经济指标约为7000元/m，Ⅳ级围岩下约为10000元/m，Ⅴ级围岩下约为19000元/m，比值约为1：1.45：2.73，围岩等级越高，二衬及防水指标越高。其中：模筑砼Ⅲ级围岩技术经济指标约为5000元/m，Ⅳ级围岩下约为6400元/m，Ⅴ级围岩下约为8300元/m，其比值约为1：1.3：1.7；衬砌钢筋Ⅲ级围岩技术经济指标仅约为76.5元/m，Ⅳ级围岩下约为560元/m，Ⅴ级围岩下约为7550元/m，其比值约为1：7.4：99。主要原因是围岩等级越高，模筑砼厚度越厚，衬砌钢筋含量越高，导致二衬技术经济指标越高。防水工程技术经济指标受围岩等级影响较小，技术经济指标相对稳定。其中防水板技术经济指标约为900元/m、排水管技术经济指标约为200元/m、施工缝技术经济指标约为400～550元/m。
　　由此可见，二衬及防水技术经济指标主要受围岩等级影响，因此进行方案比选时，设计人员合理确定围岩等级至关重要。
　　2.2.4 附属工程技术经济指标分析
　　如表6所示，附属工程受围岩等级影响较小，技术经济指标相对稳定，指标约为4200～4400元/m。其中管沟砼技术经济指标约为1600～1800元/m、装饰工程技术经济指标约为1300元/m、路面工程技术经济指标约为1250元/m。
　　由此可见，附属工程技术经济指标比较稳定，不是方案比选时技术经济比较的重点。
　　2.2.5 土建技术经济指标与隧道断面面积、周长关系
　　由表7可以得出：
　　土石方技术经济指标与隧道净空面积的比值约为220（元/m）/m2；初期支护技术经济指标与隧道净空周长的比值受围岩等级的影响较为明显，其中初期支护在Ⅲ级围岩下比值约为145（元/m）/m，Ⅳ级围岩约为690（元/m）/m，Ⅴ级围岩约为1360（元/m）/m，比值约为1：4.76：9.4；二衬及防水技术经济指标与隧道净空周长的比值受围岩等级的影响较为明显。其中二次衬砌及防水工程在Ⅲ级围岩下比值约为230（元/m）/m，Ⅳ级围岩约为340（元/m）/m，Ⅴ级围岩约为640（元/m）/m，比值约为1：1.45：2.73；附属工程技术经济指标与隧道净空周长的比值约为140（元/m）/m。通过测算土石方、初期支护、二衬及防水、附属工程与隧道净空断面面积和周长的关系及指标，可以方便设计人员快速测算不同净空断面面积和周长的隧道技术经济指标。
　　3 主要结论
　　通过上述研究与分析，本文得出随着围岩等级的不断提高，单洞两车道公路矿山法山岭隧道的土建技术经济指标明显增加。其中围岩等级对土石方、防水工程、附属工程技术经济指标影响较小，土石方其指标主要受土石方运距影响。初期支护、二次衬砌技术经济指标受围岩等级影响显著，围岩等级越高，初期支护措施越强，模筑砼厚度越厚，衬砌钢筋含量越高，其技术经济指标越高。同时，本文采用定量分析方法，确定了单洞两车道公路矿山法山岭隧道各部分费用的技术经济指标以及其与隧道净空断面面积、周长的关系，解决了设计人员快速测算、定量比较不同方案工程造价的难题。
　　参考文献：
　　[1]中华人民共和国交通部.公路工程预算定额[S].北京：人民交通出版社，2007.
　　[2]中华人民共和国交通部.公路工程估算指标[S].北京：人民交通出版社，2011.
　　[3]李鹏飞.围岩级别分类对高速公路隧道造价的影响[J].黑龙江交通科技，2012（11）.
　　[4]易震宇，熊建军.姜源岭隧道动态处置与造价控制[J].公路隧道，2013（1）.
　　[5]晋小蓉，刘健.公路隧道工程造价的影响因素及控制措施[J].科技创新与应用，2016（6）.