乌鞘岭隧道设计监理实践

乌鞘岭隧道设计监理实践
喻渝
【摘要】乌鞘岭特长隧道是我国铁路建设首次实施设计监理的工程项目.结合乌鞘岭特长隧道的特点,介绍该工程设计监理工作的主要内容、方法及设计监理工作取得的成效;并对当前如何实施铁路设计监理制度提出建议.
【期刊名称】《铁道标准设计》
【年(卷),期】2005(000)009
【总页数】4页(P16-18,23)
【关键词】乌鞘岭隧道;设计;监理
【作者】喻渝
【作者单位】铁道第二勘察设计院桥隧处,成都,610031
【正文语种】中文
【中图分类】U455
1 概述
乌鞘岭特长隧道除具有隧道长度长，建设周期短，具有高地应力、大变形等复杂地质条件的特点外；其另一主要特点，是在全隧道的建设过程中采用了动态设计的方法，同时还在我国铁路史上首次引入了设计监理制度。

乌鞘岭特长隧道的设计监理是前期设计咨询工作的延续和深化，它开始于2004年7月隧道岭脊段出现围岩及支护大变形，全隧道掀起科技攻关以后，是乌鞘岭隧道特殊地质环境下的产物。

近1年来，设计监理部通过对动态设计的全面跟踪监理，充分发挥了设计监理在提高设计质量、控制工程投资、保证建设工期等方面的积极作用。

乌鞘岭特长隧道设计监理工作，无论从设计监理工作的深细度、被监理工程的复杂性，还是设计工作的技术难度方面，在全国勘察设计监理领域均属少见。

设计监理部在设计监理工作实施过程中取得的一些成果和总结出的经验，对今后类似铁路设计监理工作具有一定的参考和借鉴价值。

2 设计监理工程范围及工作内容
受铁道部工程管理中心乌鞘岭隧道建设指挥部(甲方)的委托，由铁道第二勘察设计院(乙方)承担乌鞘岭隧道设计监理工作，在双方签署的合同文件中对设计监理工程范围及主要工作内容进行了明确的规定。

2.1 设计监理工程范围
乌鞘岭隧道进、出口分界里程范围内的隧道工程。

2.2 设计监理工作内容
在工作时间内，尚未施工地段的设计(包括动态设计)和变更设计的监理工作，含以下基本内容。

(1)对设计单位提交的动态设计原则及技术要求进行审核，并提出审核意见报甲方批准后执行。

(2)督促设计单位优化设计。

(3)审核设计方案的技术经济指标的合理性。

(4)审核设计是否满足国家规定的具体要求和设计规范。

(5)分析设计的施工可行性、安全性和经济性，并对设计结构进行审核。

(6)对设计单位提交的动态设计阶段的设计技术要求、文件组成与内容、文件编制统一规定等原则性文件进行审核，提出审核报告，报送甲方。

(7)根据设计监理计划对动态设计进行分阶段检查，提出检查报告，报送甲方。

(8)对一般技术问题，及时发现、及时处理，并作好处理意见记录，定期向甲方报告。

(9)参加重大设计方案会审，对重大的设计方案提出决策性建议，对重大的技术问
题提出处理意见，供甲方决策参考。

(10)按照甲方批准的概算编制原则，协助甲方进行动态设计概算预审。

(11)参与主要设备、材料选型和技术谈判，参与甲方主持的定期设计例会、阶段审查会，协助甲方协调和处理设计工作中存在的问题，并写出会议纪要。

(12)协助甲方进行动态设计文件初审、报批及对设计审查意见的贯彻执行情况进行检查。

(13)编制设计监理月报及动态设计监理总结，建立设计监理有关台账，规范设计监理工作。

从合同规定承担的工作内容来看，设计监理的角色应是甲方的技术参谋或顾问。

当乌鞘岭隧道勘察设计过程中遇重大技术问题时，向甲方提出决策性的建议；对一般常规性技术问题则通过采取设计过程的中间检查、设计方案的审查和优化等手段，实现对设计质量、投资和工期的控制目标。

3 设计监理工作的启动
为保证设计监理工作的顺利开展，充分发挥设计监理的职能，“铁道第二勘察设计院乌鞘岭隧道设计监理部”在2004年7月成立后，立即进入了前期启动阶段，在较短时间内完成了三方面的准备工作：健全组织机构，完善设计监理工作制度，积极开展设计监理岗前培训。

3.1 成立组织机构
“铁道第二勘察设计院乌鞘岭隧道设计监理部”在组织结构形式上采用了项目制式，设计监理常驻设计施工现场。

现场监理人员由在隧道工程设计、施工方面有较丰富经验的技术骨干组成：其中总监1人，副总监2人，监理工程师4人，其他辅助
人员4人；在设计院总部配备专业齐全的12人技术专家顾问组，在遇重大技术问题时，保证随时进驻隧道施工现场向设计监理部提供技术支持和服务，其组织结构如图1所示。

3.2 建立设计监理工作制度
日常监理活动除应当遵循“守法、诚信、公正、科学”的准则外，还必须以合同为依据，进行规范化、科学化管理，而设计监理工作制度则正是管理规范化、科学化在制度化方面的具体体现。

在全面开展设计监理工作前，设计监理项目部结合乌鞘岭隧道的建设特点，特别制定了10项工作制度作为在合同期间规范乌鞘岭隧道设计监理部，以及每一位监理工程师行为的依据和准则，这10项工作制度如下：
(1)乌鞘岭隧道工程设计方案审查制度；
(2)乌鞘岭隧道设计概算审查制度；
(3)乌鞘岭隧道设计监理会议制度；
(4)乌鞘岭隧道设计总监理工程师巡检制度；
(5)乌鞘岭隧道设计监理日志、月报制度；
(6)乌鞘岭隧道设计文件管理制度；
(7)乌鞘岭隧道技术资料管理制度；
(8)乌鞘岭隧道工程投资控制制度；
(9)乌鞘岭隧道设计进度控制制度；
(10)乌鞘岭隧道设计质量控制制度。

为保证设计审查文件的可追溯性，作为设计监理工作制度的配套，设计监理项目部还特别编制了乌鞘岭隧道监理工作联系单、审核意见单、工作通知单、会议纪要单、审查反馈信息处理表等共计10余种不同形式的设计监理规范化管理用表供监理过程中使用。

3.3 开展设计监理岗前培训和考核
设计监理项目部邀请了深圳地铁、南京地铁设计总监到现场就设计监理的基本素质、设计监理工作方法、工作制度、外部沟通及协调技巧等方面内容对现场设计监理进行了岗前培训。

培训结束后学员结合授课内容进行了书面结业总结，通过岗前培训、考核，现场设计监理人员业务素质得到了较大的提高。

4 设计监理工作的实施和成效
在组织机构、工作制度建设及设计监理工程师岗前培训考核等前期准备工作完成后，设计监理项目部工作转入具体操作实施阶段，期间设计监理部共计审查各类动态设计通知单450份，提出审查意见或建议450余条；召开内部、外部设计监理例会18次；出版设计监理简报8期；总监理工程师巡检6次。

一年实施阶段中，设计监理部主要完成了以下4项设计监理任务。

4.1 日常的动态设计监理
乌鞘岭隧道设计监理的特点是动态设计监理，这有别于以往普通的设计监理工作。

动态设计监理与现场施工有着密切的关系，隧道结构设计必须随着现场施工揭示的地质条件的变化随时进行调整。

这就要求设计监理与设计单位每天共同踏勘现场，共同掌握洞内随时变化的地质条件，并及时修正预设计。

然后，再以动态设计通知单的形式经业主代表审查后交付承包商实施。

在日常动态设计中，设计质量、投资和施工进度的控制是设计监理工作的重点。

设计监理通过对设计质量的控制，有效地控制了工程投资和建设的进度。

例如，6号斜井工区某一段落围岩条件较差，设计单位拟采用大管棚通过；但当时由于施工条件受到限制，洞内施作大管棚无法进行，设计监理结合施工实际情况，建议采用
φ42超前小导管。

施工结果表明，超前小导管方案不但降低了工程投资，而且也
保证了施工进度。

又如，关于F6断层和F5、F6之间三叠系地层围岩分级及地下水预报的设计。

设
计监理工程师详细分析了此段的地质情况和施工现场的情况后，对设计提出了要加
强地质超前预报，重视工作面岩性及炮眼出水量变化的意见，设计采纳后在施工中有效地避免了支护大变形、涌水等施工灾害的发生。

实践表明，设计监理在减少设计差错，消灭安全隐患，优化设计，降低工程投资以及保证施工进度等诸多方面都发挥了重要的作用。

4.2 隧道岭脊段变形控制技术科技攻关
隧道岭脊段复杂地应力条件下支护大变形控制技术是乌鞘岭隧道建设成败的关键。

隧道岭脊段设计的难点是工程地质条件、水文地质条件复杂，地应力大小不确定；审查现场科研试验的技术路线及其关于围岩地应力大小、变化规律的结论，指导研究适应于该种地层特点的支护结构设计，是本阶段设计监理工作的难点和重点。

围绕本阶段设计、科研难点和重点，设计监理在以下几方面就科研及设计的合理性、可操作性、结论的可靠性提出了42条审查意见。

(1)结构计算中结构-荷载模型初期支护荷载分配比例；
(2)合理考虑地应力在结构设计中的影响；
(3)F7断层衬砌断面形式及预留内净空；
(4)板岩夹千枚岩地段支护形式；
(5)围岩塑性区试验方法及合理锚杆长度的选择；
(6)围岩物理力学指标、地应力值的采集方法及应用。

以上审查意见基本纳入设计和阶段科研成果报告，有力地保障了隧道岭脊段的顺利施工。

4.3 乌鞘岭隧道辅助坑道封堵
为保证运营期间的安全，乌鞘岭隧道全部17座辅助坑道隧道待贯通后均予以封堵。

对设计单位的辅助坑道封堵设计方案，设计监理提出了17条建议，主要建议内容为：
(1)分析隧道左右线的水量和过水能力，评价水量分离平衡方案和处理措施；
(2)研究运营期间辅助坑道的维修和养护模式；
(3)加强运营期间辅助坑道防排水和结构的稳定性，必要时对结构进行补强；
(4)加强辅助坑道和正洞连接段的设计，较大的沉淀池(特别是千枚岩地段)建议加强结构设计；
(5)完善辅助坑道洞口场坪处理。

这些审查意见为设计单位完善设计文件、保证运营期间隧道的安全，以及为建设指挥部正确决策辅助坑道封堵方案起到了积极的作用。

4.4 乌鞘岭隧道耐久性及裂纹评价与整治
控制和评价混凝土构筑物耐久性的主要指标是混凝土结构的裂纹发展情况。

乌鞘岭隧道混凝土衬砌总体来看，质量是良好的。

但一部分衬砌拆模后出现了目视可见的开裂，其中大部分裂纹没有发展。

从裂纹的性质来分类，以非结构型裂纹为主，结构型裂纹较少，结构型裂纹主要分布在F4和F7断层段。

如何正确评价这些裂纹对乌鞘岭隧道耐久性和结构承载能力的影响是隧道收尾阶段设计监理工作的重点。

围绕该重点设计监理部提出了3项基本原则指导评价和整治设计：
(1)结合开挖揭示地质情况、支护变形检测数据评价裂纹；
(2)通过理论计算，按裂纹对隧道的影响进行裂纹分类；
(3)根据裂纹的严重程度和性质采取相应的整治措施。

以上原则和二次衬砌裂纹的性质、产生的原因分析及处理方案，得到了在兰州召开的乌鞘岭隧道衬砌裂纹处理方案专家讨论会的肯定。

4.5 隧道工程数量的审查
由于隧道工作面多，设计采取动态设计，施工中发生的变更工程措施复杂，整个隧道的工程数量汇总是相当繁琐的工作，设计监理部投入大量人力，对工程数量每季度清查1次，发现了很多问题，请设计进行了修改，有效地控制了工程投资。

5 对实施铁路设计监理制度的认识
乌鞘岭隧道引入设计监理制度，与隧道所处的特殊复杂的地质环境，特殊的工期和建设背景密切相关。

实践证明，它在“三控制、一协调”方面发挥了非常积极重要的作用，有力地保证了隧道工程的顺利建设。

乌鞘岭隧道设计监理工作的实践表明，全面实施铁路设计监理制度不仅是铁路工程建设的必然选择，而且也是实现“科学发展观”的具体体现，对今后如何开展铁路设计监理工作，有以下几方面的认识和体会。

(1)法规先导，稳步实施
铁路相关主管部门应尽快制定有关铁路工程设计监理的法规和规范，使铁路工程设计监理工作做到有章可循，为以后更好地健全和完善设计监理制度打下基础。

(2)在长大铁路干线或重点铁路工程建设项目中开展设计监理试点
对长大铁路干线或重点工程项目而言，实施设计监理制度其社会和经济效益将更加突出，应率先实施，其成果和经验，可供今后铁路设计监理工作参考和借鉴。

(3)注重设计监理的工作方法
正确的设计监理工作方法是顺利开展工作、达到设计监理目标的必要条件，在设计监理工作中应该做到以下几点。

①注重设计监理工作的艺术性。

在设计监理过程中，设计监理对设计技术问题的意见往往是导向性的，不十分具体，应多以提醒的口气或商量的态度与设计单位平等协商。

这样既充分调动设计人员的积极性，又贯彻了审查意见，把住了控制关。

②加强与设计单位的技术与经验交流。

目前铁路设计单位往往是具有较高的设计资质和丰富的设计经验的大型设计院，加强交流与沟通，互相学习，共同进步，可以极大地提高监理工作的绩效。

③动态控制，预控为主。

设计监理是以合同为依据对项目实施目标控制，要动态
的过程控制与阶段控制有机结合，要预控为主，抓源头、抓输入、抓因素、抓程序、抓质量体系运行的有效性。

④不断提高设计监理人员的素质。

设计监理人员要求经验丰富，知识面广，作为专业技术人员，不但要熟悉工程技术，也要熟悉技术合同、工程经济的相关知识。

因此必须加强设计监理人员的培养与培训，增加实地考察的机会。

在设计监理过程中，要求设计监理人员有较好的大局观，较强的创新意识和创新能力。

6 结语
目前，铁路工程设计监理工作处于刚刚起步的阶段，还不够成熟，为此应加强对铁路工程设计监理工作的目的和意义的宣传，使设计监理工作得到推广并收到更好的成效。

同时在工作中应及时总结、勤于思考、不断摸索、勇于创新，为以后的设计监理工作积累更多丰富的经验。