长隧道建设的变更管理
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摘要:长隧道由于地貌状态的隐蔽性,隧道的埋置深度、围岩的力学性质、围岩的完整性差别大,造成了工程情况的千差万别,不管有多么完善的设计,也难以攘括工程的实际情况,隧道建设管理是一项系统的工作,错综复杂,需要建设者不断修正工作,顺应具体的情况变化。
关键词：隧道；地质变化；建设；变更管理
1工程概况
某隧道工程隧道起点桩号K0+715终点桩号K3+730,全长约3.0Km。
设计技术标准: （1） 公路等级：一级公路，并兼顾Ⅰ级城市主干道功能（双洞四车道）,（2） 计算行车速度：60 km/h（3） 隧道建筑限界净宽： 10.25 (0.75+0. 5+2×3.75+0.75+0.75)m （4） 隧道建筑限界净高：5.0 m。
2当地地形地貌
本项目呈近东西向、横穿缙云山中段。缙云山为北北东向条形山，山体狭长，工程布设段宽约3.0Km山脊呈鱼脊状，高程一般660.0～700.0m双山地势最高，高程达715.0m该段缙云山东、西坡坡麓陡峻，横向冲沟发育，冲沟发育密度约0.5～1.0条/Km，且常年有水。缙云山中段的东、西两侧区域为丘陵区，丘陵主要为长条形脊状丘陵，丘陵顶高程370.0～400.0m，丘间谷地高程一般在290.0～300.0m之间，相对高差达80.0～100.0m。
隧道工程布设段以构造剥蚀～侵蚀地貌为主，而隧道轴线约2.00～3.00Km以北地区，地形地貌构造剥蚀～溶蚀特征显著，具川东平行岭谷景观。
3 隧道进出口工程地质地面调查评价
隧道进洞口布设于缙云山西坡坡脚一凸出的山咀之上，该处斜坡走向北15°东，地形坡度20°。隧道左、右洞进口轴向与斜坡走向基本正交，该山咀岩体裸露，为侏罗系中统新田沟组泥岩、页岩层，岩层倾向与坡体一致，倾角为72°。经工程地质测绘调查其现状稳定。进洞口轴线与岩层走向近于正交，工程地质条件简单。左右洞进洞条件优越，但进口段的页岩风化普遍强风化厚度可达14.7～22.3m，以致在进行仰坡开挖有产生沿强弱风化界面或岩层层面的顺层滑动。
隧道出洞口工程地质调查评价
隧道出洞口位于一冲沟右侧，第四系覆盖层厚度4.0～8.5m左右，下伏基岩为侏罗系自流井组的页岩、泥岩，为单斜地层，岩层产状100°∠40°，块状构造，页理发育，为顺向坡。原始地面倾角较平缓，约为5～10°，岩土界面倾角与原始地面基本一致，约为5～10°，经地面地质调查，出洞口斜坡未见有变形、开裂现象，其现状稳定。
4 洞身围岩分级评价及特殊地质预测
地质钻探调查:左右洞分别在K0+810、K0+860、K2+170、K3+530处进行了八个孔的钻探勘察。结合钻探的具体岩层情况及地质岩层形成的规律，对隧道全长岩质进行了预测。
隧道洞身围岩工程地质分级是根据围岩的坚硬程度、完整程度、岩体结构特征，按《公路隧道设计规范》JTGD70-2004中表3.6.5的规定进行定性分级。然后按照该规范有关隧道围岩分级标准执行。依据隧道区不同岩石的力学性质，首先根据岩石的强度和完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标BQ，综合进行初步分级；对围岩进行详细定级时，在岩体基本分级基础上考虑修正因素（地下水、主要软弱结构面、初始应力状态）的影响，修正岩体基本质量指标值，按修正后的岩体基本质量指标[BQ]，结合岩体的定性特征综合评判、确定围岩的详细分级。
岩溶：隧道将有可能在里程K1+930～K2+575间穿越岩溶带，隧道穿越溶沟、溶槽的可能性较小，穿越岩溶以垂直岩溶的形态为主，但其规模有限，其岩溶规模一般不大，以溶穴、溶孔、岩溶裂隙为主，岩溶管道高度有可能较大，据同山系的另一隧道施工时发现一垂直溶洞高度大于20m。里程K2+120～K2+220穿越背斜核部地段，由于张性裂隙极发育，裂隙连通性好，形成岩溶的通道良好，岩溶发育的可能性及规模均较大。施工时应采用超前预测预报措施，探明岩溶发育的具体位置和发育情况，预防围岩坍塌、突水突泥。
穿煤、压煤及煤巷采空区：
（1）穿煤：隧道穿越的三叠系上统须家河组（T3xj）第一、第三、第五段泥、页岩夹煤系层位中，仅有第三段有可采薄煤层，厚仅0.15～0.30m，第一、第五段均属煤线性质，故穿煤、压煤只涉及到须家河组（T3xj）第三段薄煤层。
（2）压煤：根据有关规定，按隧道两侧上、下各100m为禁采区，煤层平均厚度0.2m，煤层体自重1.50吨/m3，以煤层倾角87o计算，压覆煤炭储量约为1400吨。矿产压覆具体评价应委托有资质单位进行专门评估，如存在压煤开采建议按《建筑物水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》有关规定进行。
（3） 煤巷采空区：隧址区只发现进口段有老矿井巷和开凿的热水平硐（D32）的南北连接平硐（高程334m左右）位于隧道进口段上方，且在K1+705～K1+790处正交，由于上述平硐规模有限，断面仅1.8×1.2m，在地热水的影响发生的坍顶范围不大，建议提前进行预加固处理。
外业工作对隧址区附近的老煤窑进行了逐个调查，通过分析得出上述D32的采空区对隧道有直接的影响外，其他老煤窑对隧道的影响甚微。
有毒有害气体：隧址区断裂构造发育，温塘峡背斜轴部受强烈挤压、脱空，以及岩溶发育形成的溶蚀空穴等大范围存在，这些空穴十分有利于CH4、CO2等气体溢出使区域内不易形成浓度较高的CH4和CO2气体。该隧道通过的T3xj含煤层，瓦斯浓度（CH4）一般为0.1-0.3%，二氧化碳（CO2）浓度一般为0.1-0.4%，有时因通风不良，各浓度稍高于一般值，达0.6-0.7%。因此，隧道通过的含煤层为低浓度瓦斯。隧址区及附近废弃小煤窑均属低瓦斯矿井，未发生过瓦斯燃烧、爆炸、窒息等事故。
隧道进口段自K1+700开始将揭露到三叠系上统须家河组（T3xj）第三段泥、页岩夹煤系层位，在地热水涌入隧道施工段同时，还会溢出大量H2S气体。H2S气体除有人们不喜欢的臭鸡蛋嗅味给我们留下不愉快的刺激外，而且会直接刺激隧道作业人员呼吸道的影响，引起恶心、呕吐等不适反应及病变，当浓度过大还会造成人员窒息，甚至出现生命安全问题。建议施工中应提前作好隧道施工的送、排风工程措施，H2S气体浓度监测等，保障施工人员健康及施工顺利进行。
施工实际地质情况:分段情况（1、 砂质泥岩、页岩夹透镜状砂岩及介壳灰岩，2、紫红色泥岩夹薄层状粉砂岩，3、底部灰色灰岩、泥灰岩夹紫红色钙质泥岩，4、绿色泥岩夹薄层状泥灰岩及生物碎屑灰岩及石英砂岩，5、厚层状中粒岩屑砂岩，顶部为珍珠冲组石英砂岩。6、砂质泥岩、页岩、炭质页岩夹粉砂岩，为含煤系地层，煤层厚度50-70cm。7、中-厚层状细粒长石石英砂岩。8、砂质泥岩、页岩、炭质页岩夹粉砂岩，为含煤系地层，煤层厚度50-70cm。8、中-厚层状细粒长石石英砂岩。9、含煤系地层，煤层厚度50～70cm。10、断层破碎带，为角砾岩。11、中厚层灰岩、白云岩、泥灰岩，盐溶角砾岩。12、断层破碎带，为角砾岩。另一半山体为对称性构成。
页岩、砂岩、粉沙岩、煤层、断层、采空区、小型溶洞，隧道建设中的主要地质状况在这个工程中都有涉及，各个地质层厚度极不均等，虽然设计前都经过详细的勘查，可钻探密度有限，无法保证设计高程处的准确。南方岩层含水量丰富，大部分岩质都降了一个等级。开挖后分段有超前地质预报,也存在方向及小距离的地质偏差。大部分情况与设计相同，缺又因具体情况及差别与设计不同。
5变更管理
（1） 变更管理部门：a、建设单位，b、设计单位，c、监理单位，d、施工单位。
(2) 影响变更因素：开挖支护阶段因素a、洞口形式选择及开挖结果，b、地质岩石等级与设计不符，c、岩层厚度与设计不符, d、开挖引起的漏水、冒顶、塌方、溶洞、空腔等因素，e、支护参数的调整。后期的因数：f、施工方案调整，临时气候影响，政治因数等。经过最后总结：主要影响变更的因素莫过于开挖过程引起变更的因数，不变更严重影响开挖的进程。
（3）变更确定：开挖出现问题后，建设单位、设计单位、监理单位、施工单位相关代表人员现场核实情况，与设计进行比较、认真分析，为解决问题达成共识，确定是否需要变更，变更的大小数量、类型等。此类变更对工程总造价、工程质量有较大影响，需要各方视具体情况通力把关。
（4）变更签发及计量：施工单位按围岩开挖及其他与变更的问题形成的会议纪要提出变更申请、由设计单位形成变更设计、监理单位形成变更方案、签发变更令，相应部位工程完成后，按变更程序进行计量。
结束语：工程变更是一个严谨的工作，涉及建设方、施工方的切身利益，从经济、安全、可行等多角度掌控变更工作。
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