0 前 言
EPC （Engineering、Procurement、Construction）是“設(shè)計(jì)、采購(gòu)和建造”一體化模式[1]，體現(xiàn)了現(xiàn)代工程項(xiàng)目管理的主流，是建筑工程管理模式(CM)和設(shè)計(jì)的完美結(jié)合，是工程項(xiàng)目集成化發(fā)展的一大進(jìn)步。巖土工程EPC專業(yè)總承包顧名思義就是由一個(gè)巖土工程專業(yè)承包商完成建設(shè)項(xiàng)目巖土工程相關(guān)的勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)等幾項(xiàng)或全部業(yè)務(wù)，多指巖土工程設(shè)計(jì)施工一體化業(yè)務(wù)，是巖土工程專業(yè)化、社會(huì)化發(fā)展的高度集成的產(chǎn)物，能夠達(dá)到縮短工期、降低投資目的。
作為建設(shè)工程一個(gè)重要的專業(yè)分支，巖土工程EPC專業(yè)總承包擁有建設(shè)工程EPC總承包的所有優(yōu)點(diǎn),權(quán)責(zé)明確，可以解決設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工等環(huán)節(jié)中存在的突出矛盾，實(shí)現(xiàn)各方矛盾的統(tǒng)一。巖土工程EPC專業(yè)總承包充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制的作用，“花自己的錢(qián)，辦自己的事”，所有參建單位都是從這一優(yōu)先次序出發(fā)，從而達(dá)到節(jié)省工期、節(jié)省造價(jià)、為建設(shè)項(xiàng)目增值的目的。
國(guó)際上工程總承包的常用術(shù)語(yǔ)主要有“設(shè)計(jì)－建造模式”（D-B）、“設(shè)計(jì)－采購(gòu)－施工模式”（EPC）和“交鑰匙”（Turnkey）。在巖土工程業(yè)務(wù)中，“D-B”和“EPC”兩種模式意義相同。
1 巖土工程的特點(diǎn)
20世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)開(kāi)始實(shí)施巖土工程勘察體制,開(kāi)始針對(duì)各個(gè)場(chǎng)地的巖土工程條件,提出建議,幫助設(shè)計(jì)選定地基基礎(chǔ)形式、地基處理方法、基坑圍護(hù)方法、邊坡支護(hù)選型等，由勘察逐漸向著勘察設(shè)計(jì)方向發(fā)展[2-6]，注冊(cè)巖土工程師的推行更是促進(jìn)了勘察設(shè)計(jì)一體化發(fā)展。目前巖土工程設(shè)計(jì)資質(zhì)以工程勘察資質(zhì)等級(jí)為準(zhǔn)，尚無(wú)巖土工程的專業(yè)設(shè)計(jì)資質(zhì)。
建設(shè)工程在專業(yè)上分工極細(xì)，上部土建、結(jié)構(gòu)、供水、供電、供暖氣等專業(yè)都有專門(mén)技術(shù)人員單獨(dú)設(shè)計(jì)，唯獨(dú)巖土工程設(shè)計(jì)基本上都是由結(jié)構(gòu)工程師完成。由此存在不少弊端，與上部工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，巖土工程設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)[4]：
(1) 研究的材料不同，上部結(jié)構(gòu)采用的建筑材料,如磚、鋼筋、混凝土、砂漿等都是人造的,其性能和各項(xiàng)參數(shù)可人為控制和選擇；巖土材料是自然形成，不能由工程師選定和控制，只能通過(guò)勘察查明而又不可能完全查明,是一種非常復(fù)雜的材料,非人為所能控制。
雖然巖土工程計(jì)算方法取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但由于計(jì)算假定、計(jì)算模式、計(jì)算參數(shù)與實(shí)際之間存在很多差別，計(jì)算條件的模糊性和不完全性導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際之間總存在或多或少的差別，這需要有經(jīng)驗(yàn)的巖土工程師綜合判定。“不求計(jì)算精確，只求判定正確”，強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)，已是巖土工程界的共識(shí)。
(2) 巖土具有顯著的時(shí)空變異性特點(diǎn)，不僅不同場(chǎng)地巖土性能不同,即使同一場(chǎng)地同一地層，其性質(zhì)也隨位置的不同而異。因此，巖土層性質(zhì)的變異性既包括試驗(yàn)過(guò)程的隨機(jī)變異，也包括巖土層隨位置不同的固有變異,結(jié)構(gòu)工程則不具備這種特點(diǎn)。
(3) 試樣尺寸與分析評(píng)價(jià)尺寸的差異性。對(duì)于結(jié)構(gòu)工程而言，這種差異不大；而巖土工程設(shè)計(jì)處理的是一個(gè)半無(wú)限體的大范圍地基，試樣尺寸與巖土體分析尺寸相差懸殊。巖土參數(shù)具有不確定性和測(cè)試方法的多樣性，具有自然條件的依靠性和條件的不確知性。
由上可知,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與巖土工程設(shè)計(jì)相比,研究的對(duì)象及特征迥然不同,在理論和方法上,存在專業(yè)技術(shù)上的千差萬(wàn)別，單純依賴工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和經(jīng)驗(yàn)，是不能做好錯(cuò)綜復(fù)雜的巖土工程設(shè)計(jì)[2]。巖土工程是一門(mén)不嚴(yán)密、不完善、不夠成熟的科學(xué)技術(shù)，處在“發(fā)展中”的一門(mén)科學(xué)技術(shù)，具有很強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性、實(shí)踐性特點(diǎn)。
在巖土工程項(xiàng)目如果不是同一家單位實(shí)施，還存在中還存在著勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)各方不協(xié)調(diào)的脫節(jié)現(xiàn)象：設(shè)計(jì)人員不太了解巖土的施工工藝、施工設(shè)備、施工參數(shù)及適用范圍；施工人員對(duì)設(shè)計(jì)的意圖一知半解；檢測(cè)、監(jiān)測(cè)人員沒(méi)有很好地掌握?qǐng)龅毓こ痰刭|(zhì)特征，只是機(jī)械地搬用規(guī)范規(guī)程，因此不能對(duì)復(fù)雜多變的巖土工程施工進(jìn)行有效的質(zhì)量監(jiān)控和檢測(cè)，由此造成費(fèi)用、進(jìn)度、質(zhì)量難以控制。
以上種種現(xiàn)象的發(fā)生,歸因于沒(méi)有很好的貫徹執(zhí)行巖土工程專業(yè)體制,在技術(shù)上沒(méi)有一條通盤(pán)考慮、貫穿始終的主線,造成巖土工程各項(xiàng)工作的脫節(jié)和自行其事。由于勘察和設(shè)計(jì)隸屬于不同部門(mén)，設(shè)計(jì)人在設(shè)計(jì)時(shí)往往忽略勘察報(bào)告中在基礎(chǔ)處理形式及施工方案方面的建議�？辈觳块T(mén)在勘察報(bào)告移交后，就萬(wàn)事大吉。設(shè)計(jì)部門(mén)收到勘察報(bào)告時(shí)，只看剖面圖、柱狀圖和巖土參數(shù),對(duì)地基處理建議等不加重視�？辈靻挝辉谔峁�巖土物理力學(xué)參數(shù)時(shí)，已考慮到巖土力學(xué)參數(shù)的安全系數(shù)，而設(shè)計(jì)單位為確保建筑的安全性，設(shè)計(jì)時(shí)往往又再次對(duì)安全系數(shù)放大，致使巖土工程安全系數(shù)層層放大，造成不必要的浪費(fèi)。通過(guò)巖土工程EPC專業(yè)總承包可妥善解決以上問(wèn)題，達(dá)到勘察、設(shè)計(jì)、施工協(xié)調(diào)的完美統(tǒng)一，既可以節(jié)省造價(jià)又可以節(jié)省工期。
2 巖土工程EPC專業(yè)總承包的優(yōu)點(diǎn)
實(shí)行巖土工程EPC專業(yè)總承包具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）設(shè)計(jì)和施工深度交叉，降低了工程造價(jià)。
設(shè)計(jì)階段是對(duì)工程造價(jià)影響最大的環(huán)節(jié)，工程造價(jià)的90%在設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)確定，施工階段影響項(xiàng)目投資僅占5%左右，巖土工程的造價(jià)約占工程造價(jià)的10-35%。因此在設(shè)計(jì)階段實(shí)行限額設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)優(yōu)化方案降低工程造價(jià)，節(jié)省投資，縮短工期。設(shè)計(jì)和施工過(guò)程的深度交叉，能夠在保證工程質(zhì)量的前提下，最大幅度地降低成本。同時(shí)，設(shè)計(jì)階段屬于設(shè)計(jì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)項(xiàng)目投資的影響起著決定性因素。
由于巖土工程發(fā)展還不是很成熟，是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科，因此有經(jīng)驗(yàn)的巖土工程承包商可以從巖土工程中開(kāi)展深度優(yōu)化設(shè)計(jì)，相對(duì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)空間更大，同時(shí)將施工經(jīng)驗(yàn)融入設(shè)計(jì)過(guò)程中，有利于提高可建造性
2）巖土工程總承包方式對(duì)建設(shè)周期和工程質(zhì)量的影響。
實(shí)現(xiàn)巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)全過(guò)程的質(zhì)量控制，能夠在很大程度上消除了質(zhì)量不穩(wěn)定因素。同時(shí)通過(guò)各階段的深度合理交叉，在設(shè)計(jì)階段就積極引用新技術(shù)、新工藝，考慮到施工的便于操作性，最大限度地在施工前發(fā)現(xiàn)圖紙存在的問(wèn)題，有利于保證工程質(zhì)量和縮短建設(shè)周期。
3）由單個(gè)承包商對(duì)整個(gè)巖土工程負(fù)責(zé)，內(nèi)部協(xié)調(diào)保證信息交流通暢，避免了勘察、設(shè)計(jì)、施工和檢測(cè)、監(jiān)測(cè)的矛盾，減少工程變更。
4）“單一責(zé)任制”使得巖土工程出現(xiàn)質(zhì)量事故時(shí)責(zé)任明確，避免互相推諉，便于事故的調(diào)查分析及妥善處理。
5）減少業(yè)主的管理負(fù)擔(dān)，特別是大大降低了勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)等涉及各專業(yè)的協(xié)調(diào)難度和工作量。
6）一般巖土工程在確定前提條件下采用固定總價(jià)，有助于業(yè)主提前掌握相對(duì)確定的巖土工程總造價(jià)，也使業(yè)主的工程投資得到有效控制。
7）巖土工程具有風(fēng)險(xiǎn)大、不確定性大等特點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)利潤(rùn)空間大，從而達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)與效益的統(tǒng)一。
8）通過(guò)勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)總承包深度交叉，設(shè)計(jì)人員通過(guò)施工促進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)，提高施工圖施工的可行性，積累業(yè)務(wù)水平，從而提升設(shè)計(jì)的總體競(jìng)爭(zhēng)力；同時(shí)充分發(fā)揮巖土工程的區(qū)域性、經(jīng)驗(yàn)性等特點(diǎn)，可以利用類似工程地質(zhì)項(xiàng)目的巖土工程監(jiān)測(cè)、檢測(cè)實(shí)例統(tǒng)計(jì)結(jié)果，服務(wù)于巖土工程的勘察、設(shè)計(jì)和施工項(xiàng)目。
3 巖土工程EPC專業(yè)總承包的開(kāi)展模式
根據(jù)目前國(guó)內(nèi)巖土工程市場(chǎng)發(fā)展的情況，如果要走巖土工程EPC專業(yè)總承包發(fā)展模式，需要政府相關(guān)行政管理部門(mén)在政策層面的支持，推行巖土工程總承包相關(guān)政策，否則難以得到有效廣泛地開(kāi)展。目前市場(chǎng)上巖土工程EPC專業(yè)總承包有兩種自發(fā)模式，分別是：
1）業(yè)主通過(guò)招投標(biāo)直接將巖土工程相關(guān)的業(yè)務(wù)發(fā)包給具有相關(guān)資質(zhì)的巖土工程公司，這種模式目前在石油化工等工業(yè)項(xiàng)目已經(jīng)有不少實(shí)例。
2）由建設(shè)工程EPC總承包單位將巖土工程相關(guān)業(yè)務(wù)分包給專業(yè)巖土工程公司，由專業(yè)巖土工程公司完成巖土工程的勘察、設(shè)計(jì)、施工相關(guān)任務(wù)，這種模式在國(guó)內(nèi)也存在不少實(shí)例。作為總承包單位往往樂(lè)于采用該模式，因?yàn)榭梢怨?jié)省總承包單位內(nèi)部的管理壓力，可以充分利用專業(yè)分包商的優(yōu)勢(shì)開(kāi)展項(xiàng)目服務(wù)。
目前國(guó)內(nèi)石油、化工等大型工業(yè)項(xiàng)目已經(jīng)率先開(kāi)展巖土工程EPC專業(yè)總承包業(yè)務(wù)。巖土工程總承包是專業(yè)化分工、社會(huì)化發(fā)展和巖土集成化發(fā)展的趨勢(shì)，充分利用巖土工程高度專業(yè)化特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)開(kāi)展巖土工程總承包業(yè)務(wù)，是巖土工程市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)，擁有廣闊的發(fā)展前景和空間。
4 目前巖土工程EPC專業(yè)總承包開(kāi)展的困難及障礙
就目前國(guó)內(nèi)發(fā)展情況來(lái)看，房建工程中真正意義巖土工程工程專業(yè)總承包是非常少的，工業(yè)項(xiàng)目中已有不少成功案例，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因有以下幾點(diǎn)：
1、業(yè)主行為：作為工程項(xiàng)目的投資方，業(yè)主項(xiàng)目建設(shè)的控制主體，他們專業(yè)水平有限。采用總承包模式在一定程度上削弱了業(yè)主對(duì)項(xiàng)目的心理控制力度，因此將工程肢解發(fā)包、指定關(guān)系發(fā)包商這些不符合社會(huì)化大生產(chǎn)要求行為的普遍存在，因此導(dǎo)致巖土工程總承包模式難以推廣應(yīng)用。
2、能力缺乏：能力缺乏首先表現(xiàn)為具有巖土工程專業(yè)總承包能力和強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)力的大企業(yè)少，而且?guī)r土工程的設(shè)計(jì)常常由上部結(jié)構(gòu)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)。巖土工程專業(yè)性勘察設(shè)計(jì)公司較多，但多數(shù)是將勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)等業(yè)務(wù)分開(kāi)實(shí)施，能夠?qū)⒖辈�、設(shè)計(jì)、施工等綜合起來(lái)實(shí)施的總承包商非常有限，而有經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀巖土工程專業(yè)總承包商更是少之又少。
3、法律法規(guī)不健全：目前尚無(wú)專門(mén)關(guān)于巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、施工一體化的招投標(biāo)模式，多為業(yè)主或工程總承包企業(yè)的自發(fā)性行為。
5 巖土工程EPC專業(yè)總承包實(shí)例介紹
5.1 工程簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目位于廣東省珠海市高欄島，擬建建筑物為5.5萬(wàn)m3­浮頂儲(chǔ)罐2臺(tái)，油罐直徑60m。該場(chǎng)地為填海造陸形成，地層復(fù)雜，巖土工程初步勘察報(bào)告、強(qiáng)夯地基處理檢測(cè)報(bào)告、巖土工程詳細(xì)勘報(bào)告察提供的地層相差都較大，三次調(diào)查的表層硬殼層厚度、淤泥質(zhì)土厚度、粉質(zhì)粘土厚度、粘土厚度都相差較大，巖土物理力學(xué)參數(shù)也相差較大。油罐地基使用荷載為220kPa，采用高能級(jí)強(qiáng)夯處理后承載力滿足要求，最大沉降仍達(dá)95-110cm，因此需進(jìn)行二次處理。
建設(shè)方咨詢國(guó)內(nèi)數(shù)家大型石油化工設(shè)計(jì)院，計(jì)算出來(lái)結(jié)果各不相同，多采用樁筏基礎(chǔ)，每罐約需采用φ1200灌注樁120根，樁長(zhǎng)25-40m，鋼筋混凝土筏板厚80-100cm。本項(xiàng)目工期非常緊張，采用樁筏基礎(chǔ)會(huì)延長(zhǎng)總工期，而且會(huì)大量增加建設(shè)投資，這些都是建設(shè)方不愿意看到的。
5.2 巖土工程EPC專業(yè)總承包實(shí)施
在研究已有資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)我司眾多類似項(xiàng)目勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用勘察、設(shè)計(jì)、施工EPC總承包模式取得該項(xiàng)目。
在已有的地質(zhì)資料基礎(chǔ)上，我司補(bǔ)充21個(gè)地質(zhì)鉆孔，派有經(jīng)驗(yàn)巖土工程師現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際查看和指導(dǎo)，對(duì)地質(zhì)分層進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)劃分，進(jìn)行大量現(xiàn)場(chǎng)巖土原位測(cè)試，得出詳細(xì)的地層分布情況和優(yōu)化的巖土力學(xué)參數(shù)。
在勘察數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員大膽假設(shè)，細(xì)心求證，在充分利用淺層10-12m硬殼層承載力的基礎(chǔ)上，提出剛性樁樁網(wǎng)復(fù)合地基。經(jīng)優(yōu)化計(jì)算，每罐需φ1200灌注樁25根，樁帽直徑5m，經(jīng)計(jì)算油罐沉降在7-15cm，不均勻滿足規(guī)范相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。這是國(guó)內(nèi)首次在在大型油罐基礎(chǔ)下應(yīng)用樁網(wǎng)復(fù)合地基。
施工采用沖孔鉆成孔，土工格柵采用新型三向土工格柵，碎石墊層分層碾壓，施工歷時(shí)38天。
為準(zhǔn)確了解處理效果，我司在墊層基礎(chǔ)下埋設(shè)土壓力計(jì)、剖面沉降儀，通過(guò)運(yùn)行監(jiān)測(cè)，了解剛性樁樁網(wǎng)復(fù)合地基的樁、土荷載分擔(dān)比例，監(jiān)測(cè)樁土變形規(guī)律，指導(dǎo)以后類似地基基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)沖水預(yù)壓測(cè)試，實(shí)際沉降在40-50mm，滿足設(shè)計(jì)要求。
5.3 巖土工程EPC專業(yè)總承包總結(jié)
該項(xiàng)目的巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、施工EPC專業(yè)總承包，從開(kāi)始勘察、設(shè)計(jì)到施工完畢總工期歷時(shí)54天。通過(guò)剛性樁樁網(wǎng)復(fù)合地基的優(yōu)化設(shè)計(jì)，本項(xiàng)目相對(duì)樁筏基礎(chǔ)節(jié)省投資60%以上，節(jié)省工期50%以上，獲各方一致好評(píng)。
正是因?yàn)椴捎昧丝辈�、設(shè)計(jì)、施工EPC專業(yè)總承包一體化模式，才能夠充分利用已有類似巖土工程的經(jīng)驗(yàn)，充分挖掘巖土力學(xué)參數(shù)的潛力，為地基基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
6 結(jié) 語(yǔ)
巖土工程EPC專業(yè)總承包是巖土過(guò)程專業(yè)化分工、社會(huì)化發(fā)展的集成產(chǎn)物，通過(guò)巖土工程的勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)一體化結(jié)合，有利于開(kāi)展巖土工程優(yōu)化設(shè)計(jì)、限額設(shè)計(jì)，節(jié)省建設(shè)投資和工期等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)各方共贏，是巖土工程高度專業(yè)化發(fā)展的趨勢(shì)。