根據以上配置情況、施工效率、正常消耗水平以及水布埡工區人、材、機市場價格可以測算出手風鉆豎井導井開挖單價為：187.42元/m3。詳見下表： 豎井手風鉆開挖3×3m 開挖量：936m3 表9-1 工作內容：正井、反井鉆爆開挖，洞碴垂直運輸。

反井鉆機導井法施工成本及進度分析  反井鉆機導井法施工是水電施工中的一種新技術、新工藝，這種新技術能否被普遍采用主要取決于它所產生的效率及效果。下面主要從應用成本及進度方面分析一下反井鉆機導井施工特點。  以開挖一條長104 m，斷面為3×3 m的豎井為例，根據施工方案，先采用216mm的鉆頭自上而下鉆孔，小孔貫通后再采用1.4m的鉆頭從下往上反向擴孔1.4m，然后采用手風鉆擴挖成3×3 m斷面，鉆216mm導孔時采用一臺反井鉆機、一臺污水泵，操作工及換鉆桿人員為5人，純鉆進速度為24m/天；擴孔φ1.4m時，采用一臺反井鉆機，操作工及換鉆桿人員為5人，擴孔純鉆進速度為8 m/天，采用手風鉆擴挖時每班配置為：手風鉆9臺，班長1人，鉆工9人，電工1人，安全員1人，雜工2人，每天2個循環，每循環進尺2.5 m，擴挖速度為5 m/天。由此可見采用上述施工方法開挖一條深104 m、斷面為3×3 m的導洞需要39(21+13+5)天時間。根據實際施工消耗及施工進度可以測算出開挖單價為元449.74/m3，詳見下表：    反井鉆機豎井導孔φ216mm     總長度： 104m     表9-2 

（備注：豎井3×3m斷面擴挖根據豎井設計開挖尺寸是否采用，根據經驗，斷面面積小于40m2的可不需要進行3×3m斷面擴挖）  根據上表開挖3×3m豎井每米單價為676.08+832.48+2539.18=4047.74元/m，拆合成方量為4047.74/(3×3×1)=449.74元/m3。  對于斜井施工這里暫不作分析。  9.4 反井鉆機導井法施工效益分析  根據以上的分析可以得知，在其它條件相同的情況下，反井鉆機施工純經濟成本比統傳工藝高262.32元/m3，但施工時間縮短30天。由此可見，反井鉆機施工在進度上具有較大的優越性。除此以外，反井鉆機還具有其它特定的優點：  (1)提高了水電施工的機械化程度，提高了生產率，縮短了水電站及水利樞紐建設周期，使投資單位提前獲得經濟效益成為可能。  (2)不需要施工人員至開挖面施工，提高了豎井、斜井施工的安全性，保證了施工人員的生命安全，具有良好的社會安全效益。  (3)由于不使用炸藥，避免了空氣污染，保護了工區附近的生態環境，且不會對周邊建筑物造成損壞。  (4)解決了按常規施工方法豎井、斜井施工過程中通風散煙問題，改善了施工環境，保護了施工人員的身體健康。并且由于進度快，能很快形成通風通道，改善了其它相連施工部位通風條件，節省了通風散煙費用。  9.5 反井鉆機導井法施工方法綜合效益評判模型  9.5.1 層次結構模型的建立 

 43  把復雜的問題的有關的各個因素按照不同屬性自上而下分解為若干層次。同一層次的諸多因素從屬上一層因素或對上一層因素有影響，同時又支配下一層因素或受下層的作用。最上層為目標層，一般只有一個元素。中間為準則層、自準則層、最下層為方案層，如圖 9-1所示。

 

構造比較判斷矩陣  根據層次結構，對上一層因素而言，要其下一層次中所有與它有關聯的元素之間兩兩比較其重要關系，比較結果按1－9的比較尺度定量表示標出(表9－5)，構造比較判斷矩陣，直到最下層。

 

判斷矩陣的排序  這一步又稱層次單排序，即在層次分析中由單一判斷矩陣計算元素之間相對其準則的重要性權重，層次單排序是通過求下述特征值得到的：                     WBWmax  其中B是判斷矩陣，λm ax是B的最大特征值，W是λmax對應的特征向量，W就是我們要找的各因素相對重要性權重向量，下面用算術方根法求出權重向量W和對應的最大的特征值λmax。  (1)計算判斷矩陣B每一行元素的乘積iM  iM

＝ bijn     (i=1，2，...，n)  (2)計算Mi的n

次方根iW，

    iW

，＝   (3)

對向量iW＝

[1W

，2W，

..... nW]進行歸一化 

           n ii i iW WW1    由此得到的即矩陣W＝[W1，W2，...，Wn]就是所要得到的判斷矩陣特征向量，即單層次排序權重值。  (4)判斷矩陣的最大特征根為

  i i n iNW

一致性檢驗  所謂判斷一致性，是指判斷矩陣具備完全一致性，即判斷矩陣B的元素應滿足如下條件  bij＝bik/bjk      (j，i，K＝1，2，...，n) 根據矩陣理論， λmax ＝n，其余的特征值均為零；當判斷矩陣具備一致性時，λmax會稍大于n，且其余的特征根會趨于零。矩陣偏離完全一致性時，其余特征根會發生相應的變化，所以可以利用判斷矩陣特征的變化來檢驗其完全一致性程度，這也是一致性檢驗的理論依據，用一致性指標CI來作為一致性檢驗。即

  1 max nn CI  由于矩陣階數越大，完全一致性越難達到，為測量不同階層的判斷矩陣的一致性，再給出平均隨機一致性指標RI，RI值可通過查表 18 得到。        RI 取值表  表9-6 

n     1       2     3       4        5         6            7       8         9 

RI   0.00   0.00   0.58    0.90   1.12      1.24         1.32      1.41    1.45  不難看出，CI值越小，說明λmax與n相差越小，即判斷矩陣更接近完全一致性，所以希望CI值越小越好。  當隨機一致性比率CR＝CI/RI＜0.10時，判斷矩陣的一致性檢驗通過，即認為具有滿意的一致性。否則就應重新考慮并調整判斷矩陣的元素，使之達到滿意的一致性為止。 9.5.5 層次總排序  若Ak（k＝1,2,3„,m）為上層因素，BJ（j＝1,2,3„n）為相鄰的下層因素，在求出上層因素的總排序ak（k＝1,2,3,„m）和下層因素Bi相對于AK的單排序bjk（j＝1,2,3„n）之后，Bj相對于最高層因素的總排序為。  km kakbjbj1（ j＝1,2,3„n）  每進行一層的遞推，都須作相應的層次總排序的一致性檢驗。假定B層次因素對AK單排序的一致性指標為CIK，相應的平均隨機一致性指標為RIK，則

  46  B層次總排序的隨機一致性比率為

  m kk m kk RI akCE akCR1 1    當求出CR＜0.10時，表時該層次總排序的結果具有滿意的一致性。  9.6 反井鉆機導井法施工與手風鉆導井法施工效益評判  9.6.1 反井鉆機導井施工法與手風鉆導井施工法層次模型  將手風鉆導井施工法與反井鉆機導井施工法設定為兩種效益方案： (1) 手風鉆導井施工法(方案一)：是用傳統的手風鉆鉆孔,人工裝藥爆破形成導井,再擴孔形豎井和斜井。  (2) 反井鉆機導井施工法(方案二)：是采用機械方法形成一定直徑的導井,再擴孔形豎井和斜井。  為了全面進行兩種方案綜合效益，主要考慮施工工藝、施工安全程度、施工成本、施工工期等影響因素進行綜合分析，通過系統分析和專家評議建立了圖9-2的層次模型。 

 

層次分析結果  綜合效益分析評價體系的層次結構模型中共五個判斷矩陣，即準則層判斷矩陣1個(A－C)，不同準則大方案判斷矩陣4個（A1－P、A2－P，A3－P，A4－P），其判斷矩陣各元素取值及分別計算出的最大特征根、特征向量向一致性檢驗性結果如表9-7 所示。