信息化手段促進巖土工程施工進步的探究

袁東進

摘要：隨著信息化技術(shù)的迅速發(fā)展，信息管理技術(shù)得到了各界各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。在信息管理技術(shù)的結(jié)合下，巖土工程施工過程等方面都會得到質(zhì)上的改進，合理應(yīng)用信息管理技術(shù)，做到二者的共同發(fā)展。

Abstract： With the progress of society and economic development， information management technology has been widely used in various industries. Under the combination of information management technology， the geotechnical construction process will be qualitatively improved， and information management technology will be reasonably applied to achieve the common development of the two.

關(guān)鍵詞：信息化手段;巖土工程 ;應(yīng)用

Key words： informatization means;geotechnical engineering;application

中圖分類號：TU4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）33-0212-02

0? 引言

工程建設(shè)中巖土工程勘察設(shè)計施工是為了建筑工程的平穩(wěn)施工、工程穩(wěn)定、工程耐久性、技術(shù)安全性等要求，巖土工程技術(shù)人員將水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、土力學與巖石力學等知識理論進行綜合，對巖土體進行合理的開發(fā)和整治。當前，伴隨著建筑房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展以及地下空間往深處的開發(fā)，巖土工程應(yīng)用范圍也越來越大，重要性越來越突出，范圍涉及城市地下空間和地下工程、邊坡支護與基坑工程支護以及樁基礎(chǔ)工程等，領(lǐng)域囊括到城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、交通運輸工程、道路與橋梁工程、能源與電力工程、農(nóng)林與水利工程、港口碼頭工程、內(nèi)河航運工程以及國防建設(shè)工程等。

1? 巖土工程信息化技術(shù)的概念和重要性分析

自從計算機技術(shù)問世以來，巖土工作者一直致力于計算機技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用性研究。在工程項目實施過程中，通過各種手段對各種巖土工程信息進行數(shù)據(jù)的采集，對這些信息數(shù)據(jù)進行多層次、多功能的綜合信息集成，做好分析評價，以實現(xiàn)為用戶提供信息的管理、分析、查詢等多項服務(wù)。

目前的城市工程地質(zhì)信息系統(tǒng)一般分為數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)存儲與檢索、數(shù)據(jù)分析與輸出等三個子系統(tǒng)?？v觀現(xiàn)有的城市工程地質(zhì)信息系統(tǒng)，依據(jù)GIS的的技術(shù)特點，均可分解為該三大功能模塊。

在數(shù)據(jù)輸入模塊方面，目前的系統(tǒng)均規(guī)范了本單位的數(shù)據(jù)編碼（歸一化），在此基礎(chǔ)上整理各種數(shù)據(jù)成果資料，選擇各種軟件建立了空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，組成本單位的城市工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫;在數(shù)據(jù)存儲與檢索方面，一般選用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫平臺包括Oracle、SQL Sever，便于數(shù)據(jù)的存取和擴展;在數(shù)據(jù)分析與輸出方面，許多系統(tǒng)能夠除了與CAD AutoCAD平臺結(jié)合，能夠生成各種剖面線、等高線外，還通過對MapGIS和SuperMap等多種基礎(chǔ)軟件的嵌入式開發(fā)，對數(shù)據(jù)進行三維建模，從而生成三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，基本實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的可視化。

目前城市工程地質(zhì)信息系統(tǒng)在基本地質(zhì)數(shù)據(jù)庫平臺搭建上存在較大缺陷，其原因是多方面的，綜上所述分別有以下幾點：①知識產(chǎn)權(quán)的緣故導(dǎo)致各個單位的地質(zhì)數(shù)據(jù)單位間不流通，無法收集更多源數(shù)據(jù);②不同采集方式，不同途徑、不同廠家的數(shù)據(jù)來源多樣性導(dǎo)致無法建立統(tǒng)一的輸入通道;③只為本單位考慮適用的數(shù)據(jù)輸入格式編碼使得平臺搭建缺乏最根本的基礎(chǔ)。

這些因素從根本上制約了目前城市工程地質(zhì)信息系統(tǒng)的橫向發(fā)展，一個地理信息系統(tǒng)只能局限在本單位平臺內(nèi)使用，其狹隘的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)制約了它作為“數(shù)字城市”平臺中最基本要素的廣泛性，從而無法建立起一個真正廣泛意義上的城市“數(shù)字地質(zhì)”模型系統(tǒng)，為“數(shù)字城市”提供基礎(chǔ)平臺。

2? 巖土工程中的信息技術(shù)的類別

現(xiàn)階段，巖土工程上常用的信息管理技術(shù)有以下幾種。

2.1 MIS信息管理技術(shù)

MIS信息管理技術(shù)是一個利用計算機的硬件和軟件，為企業(yè)或者組織的管理、運行和決策進行信息支持的技術(shù)。

MIS信息管理技術(shù)的核心則是數(shù)據(jù)管理軟件和應(yīng)用軟件。

2.2 GIS地理信息系統(tǒng)

GIS是一種對大量地理性質(zhì)數(shù)據(jù)進行存儲、檢索、管理和綜合分析，并以多種形式輸出結(jié)果的計算機管理系統(tǒng)。GIS可以智能化地分析和運用數(shù)據(jù)，為巖土工程的設(shè)計提供科學的決策咨詢以及各種技術(shù)服務(wù)。

GIS在巖土工程上的應(yīng)用領(lǐng)域，涉及到了城市地質(zhì)系統(tǒng)、綜合地質(zhì)信息管理系統(tǒng)、三維地層信息管理系統(tǒng)和區(qū)域地質(zhì)三維可視化系統(tǒng)等。

GIS對巖土的可視化，可以有效地提高巖土工程設(shè)計與實施的準確率，利用其高效的仿真技術(shù)對巖土進行圖像與圖形的分析，實現(xiàn)對復(fù)雜的場地工程進行數(shù)字化的模仿，為巖土工程技術(shù)人員提供綜合信息。

2.3 巖土工程的監(jiān)測技術(shù)

由于巖土工程的監(jiān)測技術(shù)是以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與測試儀器為基礎(chǔ)，然后將巖土工程施工中所要面臨的各種事物以及需要統(tǒng)籌解決的各類問題有機地聯(lián)系在一起，并對其進行分析，最后實現(xiàn)監(jiān)測技術(shù)綜合效益最優(yōu)化的目標。

由此可見，監(jiān)測儀器的精度決定了監(jiān)測技術(shù)的可靠性。監(jiān)測儀器的使用，能準確的反映出在巖土工程施工中各階段所面臨的情況，并直接反饋具體施工的應(yīng)急的手段和整治的措施。

3? 信息技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

巖土工程進行勘察和設(shè)計過程中，查明建筑場地的土層結(jié)構(gòu)，分布規(guī)律及物理力學性質(zhì);查明待建場地及其附近有無影響，工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用及地質(zhì)災(zāi)害，并查明其成因、發(fā)展趨勢和危害程度并提出整治方案的建議;查明擬建場地內(nèi)有沒有掩埋的河道、暗塘、墓穴等對工程不利的埋藏物;查明場地地下水的埋藏情況，提供地下水位及變化幅度，并判定環(huán)境水對建筑材料的腐蝕性;提供抗震設(shè)計有關(guān)參數(shù)，劃分土的類型及建筑場地類別，評價場地地震效應(yīng);對擬建地基方案進行分析和論證。確定基礎(chǔ)持力層，提出合理的地基方案，對地基基礎(chǔ)的設(shè)計及施工中應(yīng)注意的問題提出建議;對基槽開挖提出合理的建議，提供基槽開挖和圍護所需的設(shè)計參數(shù);對施工階段的環(huán)境保護和檢測工作提出建議。對場地內(nèi)的工程地質(zhì)信息進行系統(tǒng)化管理、存儲和分析，可以對信息技術(shù)進行綜合的運用，通過不同形式的信息分析，對該區(qū)域后續(xù)的巖土工程勘察提供有價值的參考依據(jù)。

通過對場地內(nèi)的巖土工程資料進行搜集和整理，然后以當?shù)氐墓こ虒嵺`經(jīng)驗為依據(jù)，管理和存儲各種類型的巖土體參數(shù)和工程性質(zhì)等信息，進而進行建立模型分析和評估，繪出該場地內(nèi)的工程地質(zhì)剖面和平面圖，對每層土的穩(wěn)定和均勻性進行適當評價，得出其地基承載力的合理取值，然后對地基基礎(chǔ)類型、基坑支護和地質(zhì)災(zāi)害防治方案進行確定。通過對某個地域巖土工程地質(zhì)條件信息不斷的積累，信息管理系統(tǒng)的信息量也會不斷擴大，覆蓋的面也更加廣，這就有利于巖土工程的參數(shù)、基坑支護、地質(zhì)災(zāi)害防止方案確定。

4? 信息技術(shù)在巖土工程施工中的應(yīng)用

巖土工程施工就是對巖土工程設(shè)計方案的具體執(zhí)行，將設(shè)計意圖轉(zhuǎn)換為實際工程，內(nèi)容包括鉆孔施工、軟弱土地基處理、土方開挖、特殊工程爆破施工等內(nèi)容。一般而言，我國對于巖土工程的施工，大多數(shù)是通過由工程技術(shù)人員憑借自己的施工經(jīng)驗，在工程監(jiān)理單位、業(yè)主單位以及政府相關(guān)的職能管理部門的工作下，按照設(shè)計好的施工方案與圖紙進行，不過問題在于如果工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜，在施工過程中遇到突發(fā)的且與設(shè)計方案不符和的情況時，要是還嚴格按照原來設(shè)計方案施工，就很難保證方案可靠性和工程的安全。巖土工程的信息化施工可以有效的避免這類問題的發(fā)生，確保工程建設(shè)順利推進。

為了實現(xiàn)信息化施工的巖土工程施工，不僅要安裝各類監(jiān)測裝置，最主要的就是加入信息技術(shù)。信息技術(shù)在巖土工程信息化施工中可以有效的實現(xiàn)施工記錄資料的系統(tǒng)化管理，進而實現(xiàn)對施工過程的全周期跟蹤和記錄，綜合觀察其主要優(yōu)點可以表現(xiàn)在以下三個方面。①施工記錄能夠保證及時錄入和提交，而且在提交以后，相關(guān)資料不能隨便進行修改，這樣信息管理技術(shù)的引進有利于業(yè)主單位、施工單位和政府相關(guān)建設(shè)職能部門對巖土工程的施工全過程進行多層次的管理，從而避免了偷工減料等違規(guī)操作的出現(xiàn)。②依靠對巖土工程施工信息的系統(tǒng)化記錄和應(yīng)用，可以將最新施工信息與已有工程信息進行綜合分析，如果遇到是一些工程地質(zhì)條件復(fù)雜多變，易發(fā)生工程事件的巖土工程項目，可以根據(jù)具體工程施工場地地下水文地質(zhì)條件、水質(zhì)的真實情況以及巖土體的變形、應(yīng)力的變化情況等因素及時的調(diào)整相關(guān)施工方案，制定切實可行的應(yīng)急措施。③信息技術(shù)的使用將實現(xiàn)施工記錄由紙質(zhì)資料向電子化無紙化辦公的轉(zhuǎn)變，這樣就極為方便后續(xù)的工程施工記錄、竣工驗收報告等工程資料的整理和歸檔工作。

5? 結(jié)語

巖土工程的復(fù)雜性使得巖土工程的困難越來越大，無論是在理論中還是在巖土工程的施工過程。在信息管理技術(shù)的結(jié)合下，巖土工程施工過程等方面都會得到質(zhì)的改進，合理應(yīng)用信息管理技術(shù)，做到二者的共同發(fā)展。

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