信息管理技術(shù)在巖土工程設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用研究

劉連福

天津華勘集團(tuán)有限公司（300181）

0 前言

巖土工程作業(yè)具有較強(qiáng)的隱蔽性和復(fù)雜性。巖土工程在施工前必須要做好勘察工作，以保證施工質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)規(guī)范化施工。信息管理技術(shù)在巖土工程設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)工作全方位的管理，降低巖土勘察的難度，實(shí)現(xiàn)資源信息的共享，其對(duì)于巖土工程設(shè)計(jì)與施工的進(jìn)步有著不可忽視的促進(jìn)作用。

1 信息管理技術(shù)在巖土工程中的重要性

信息管理技術(shù)不只是可以對(duì)整個(gè)工程的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理， 還可以服務(wù)于整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程，對(duì)工程建設(shè)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，采取各類數(shù)據(jù)，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的集成與管理。信息管理要達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)整理嚴(yán)密、分析科學(xué)的要求，可以提供方便的查詢服務(wù)及實(shí)用的工程指導(dǎo)等。在巖土工程中，各類數(shù)據(jù)的收集主要是借助傳感器及實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行的，數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)識(shí)別、處理、分析以及儲(chǔ)存等主要是依靠相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)依據(jù)和公式等進(jìn)行的，其最終的表現(xiàn)方式為文本、圖像等，為管理者進(jìn)行巖土工程的查詢、分析和評(píng)價(jià)提供了更多的便利。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，巖土工程中信息技術(shù)的應(yīng)用可謂是越來(lái)越頻繁，如GIS、巖土可視化與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、GPRS 等在巖土工程項(xiàng)目中應(yīng)用，有效地降低了各類施工風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的頻率，保證了施工的安全性。 信息管理技術(shù)在巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、施工以及竣工驗(yàn)收等多個(gè)階段都發(fā)揮著極為重要的作用價(jià)值，而且信息管理技術(shù)還將會(huì)朝著更加先進(jìn)、開(kāi)放和多元的方向發(fā)展。

2 信息管理技術(shù)在巖土工程勘察與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

巖土工程施工期間，要想有效提升施工質(zhì)量與效果，勘察是不可或缺的環(huán)節(jié)之一。 在工程的基礎(chǔ)選型、支護(hù)、加固以及爆破等工作實(shí)施期間，為了保證施工的安全性，使得各項(xiàng)工作能夠有序進(jìn)行，對(duì)地形地貌、地下水分布情況、巖土體的力學(xué)參數(shù)以及地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘察是必不可少的。

巖土工程中的巖土體具有一定的特殊性與復(fù)雜性。 對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)的工程地質(zhì)信息進(jìn)行集成管理、存儲(chǔ)和分析時(shí)，可以對(duì)信息管理技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用，通過(guò)不同形式的信息反饋， 能夠?yàn)楹罄m(xù)巖土工程的勘察提供更多參考依據(jù)與指導(dǎo)。 如通過(guò)對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)工程信息的收集與整理， 管理和存儲(chǔ)各個(gè)巖體的力學(xué)參數(shù)和工程性能等信息，進(jìn)行建模分析和評(píng)價(jià)，就能夠得到施工場(chǎng)地的工程地質(zhì)剖面與平面圖，對(duì)各層地基的穩(wěn)定性及均勻性進(jìn)行更加科學(xué)合理的評(píng)價(jià)，明確地基的承載力，為支護(hù)與災(zāi)害防治方案的確定提供充足的理論支持。 同時(shí)， 通過(guò)對(duì)工程地質(zhì)信息的有效積累，信息管理系統(tǒng)的信息量將會(huì)不斷豐富，相關(guān)信息數(shù)據(jù)也能夠?yàn)槠渌愋蛶r土工程的建設(shè)提供有效的理論參考，工程參數(shù)、支護(hù)以及防治方案的確定有效性與完善性得到了大幅度提升[1]。

3 信息管理技術(shù)在巖土工程施工中的應(yīng)用

3.1 信息管理技術(shù)在施工設(shè)計(jì)方案中的應(yīng)用

巖土工程施工建設(shè)并非是盲目開(kāi)展的，在施工之前必須要結(jié)合實(shí)際的工程建設(shè)情況，制訂科學(xué)合理的施工方案，做好前期的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作。 在巖土工程建設(shè)中，工程孔施工、地基處理和開(kāi)挖、爆破施工等都屬于巖土工程的主要工作內(nèi)容。 當(dāng)前，大部分巖土工程建設(shè)，為了保證工程質(zhì)量及施工的安全性，技術(shù)人員都會(huì)結(jié)合已有的施工經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格按照施工方案及圖紙進(jìn)行施工，工程建設(shè)的管理與監(jiān)督也是由多個(gè)監(jiān)理、建設(shè)單位以及政府部門協(xié)同開(kāi)展的。不可否認(rèn)的是， 巖土工程施工環(huán)境的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，施工期間還可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的突發(fā)狀況，此時(shí)設(shè)計(jì)方案也就不具有參考的意義與價(jià)值。 如果依然按照原本的施工方案進(jìn)行施工建設(shè)， 施工的安全性與質(zhì)量也就難以達(dá)到有效的保障。 如果能夠在巖土工程中應(yīng)用信息管理技術(shù)則能夠有效規(guī)避相關(guān)問(wèn)題，信息管理技術(shù)可以提前對(duì)施工場(chǎng)地的各項(xiàng)信息進(jìn)行收集管理，并在工程建設(shè)時(shí)對(duì)施工的各項(xiàng)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，在地質(zhì)條件出現(xiàn)異常情況時(shí)可以提前發(fā)出預(yù)警信息。

3.2 監(jiān)測(cè)信息反饋和信息化施工

巖土工程施工期間，對(duì)監(jiān)測(cè)信息反饋技術(shù)和信息化施工靈活應(yīng)用是極為有必要的。 因?yàn)閹r土工程施工比較復(fù)雜多變，施工進(jìn)度及質(zhì)量等都會(huì)受到多種因素的干擾，所以為了更好地保證工程質(zhì)量與效果，就需要對(duì)施工進(jìn)度、資金使用情況等進(jìn)行有效監(jiān)督管理， 充分掌握多種資源的分布及利用情況，這樣在后期的施工建設(shè)中，才能更加高效地利用各種施工建設(shè)資源，使工程建設(shè)變得更加科學(xué)合理[2]。

巖土工程施工不僅要考慮工程質(zhì)量效果，也要分析成本支出及經(jīng)濟(jì)效益獲得等方面的問(wèn)題，要分析工程項(xiàng)目建設(shè)可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成的影響，在此基礎(chǔ)之上找出經(jīng)濟(jì)效益最佳、環(huán)境污染最小的設(shè)計(jì)方案。 當(dāng)前，針對(duì)我國(guó)巖土工程的評(píng)價(jià)主要集中在經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比、凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率、投資回報(bào)年限等指標(biāo)，在設(shè)計(jì)方案時(shí)也需要結(jié)合這些內(nèi)容進(jìn)行更加科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。 但是巖土工程建設(shè)與其他的工程項(xiàng)目建設(shè)相比較，存在的不確定因素更多，更容易受到外界環(huán)境變化的干擾，這也使得每種方案的效益與經(jīng)費(fèi)都是不確定的， 施工的效益與風(fēng)險(xiǎn)并存。 所以巖土工程建設(shè)的不確定主要指的是問(wèn)題出現(xiàn)原因不確定、結(jié)果不確定，因此必須對(duì)工程項(xiàng)目施工期間的各種風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率及所產(chǎn)生的后果進(jìn)行充分分析，估算風(fēng)險(xiǎn)定量，降低風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響與干擾。

一般情況下，風(fēng)險(xiǎn)管理主要有以下步驟:①對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行鑒別。 主要鑒別風(fēng)險(xiǎn)的來(lái)源、特性、行為、現(xiàn)象等不確定性。 ②對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的量化與度量。 對(duì)該領(lǐng)域的分析主要是利用概率論等數(shù)學(xué)知識(shí)，然后對(duì)可能會(huì)發(fā)生的各種風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化分析，找出風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率值及風(fēng)險(xiǎn)源，明確各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)之間存在的相互關(guān)系。 ③對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)。 不同風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)產(chǎn)生的危害程度是不同的，部分風(fēng)險(xiǎn)的危害程度比較高，將會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生較大的影響，還有一些風(fēng)險(xiǎn)的危害程度相對(duì)比較低。 對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，做好等級(jí)評(píng)估，提前采取針對(duì)性措施予以有效解決。 ④風(fēng)險(xiǎn)的接受與規(guī)避。 針對(duì)部分并不是十分嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)可以予以接受，而針對(duì)實(shí)在無(wú)法有效防范的風(fēng)險(xiǎn)，則需要提前予以規(guī)避。 在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)接受和規(guī)避過(guò)程中，需要對(duì)成本、效益等進(jìn)行評(píng)估，分析風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)對(duì)社會(huì)及環(huán)境造成的影響，明確風(fēng)險(xiǎn)的可接受度。 ⑤對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的管理。 即針對(duì)不同類型的風(fēng)險(xiǎn)需要采取不同的措施予以管理和應(yīng)對(duì)[3]。

3.3 巖土工程施工中信息管理技術(shù)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

巖土工程設(shè)計(jì)與施工期間，應(yīng)用信息管理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面:①通過(guò)對(duì)巖土工程的施工信息進(jìn)行集成化記錄和管理，能夠?qū)Ρ确治霎?dāng)前施工的信息和已建工程的信息，尤其是針對(duì)部分地質(zhì)條件復(fù)雜、 突發(fā)事件發(fā)生率比較高的區(qū)域，在施工期間借助信息管理技術(shù)能夠提前了解施工場(chǎng)地的地下水位、水質(zhì)的實(shí)際情況，巖體變形及壓力的變化情況等數(shù)據(jù)信息，然后及時(shí)調(diào)整現(xiàn)有施工方案中存在的缺陷不足， 及時(shí)制訂有效的預(yù)防方案。②在巖土工程中應(yīng)用信息管理技術(shù)，也能夠加強(qiáng)建設(shè)、監(jiān)理以及其他單位之間的交流溝通，及時(shí)記錄各項(xiàng)施工信息，提高施工質(zhì)量。 ③巖土工程中引入信息管理技術(shù)也可以為后期施工記錄、竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等資料的提交與歸檔提供更多的便利，可以提高工程的設(shè)計(jì)與施工管理質(zhì)量效果，解決現(xiàn)有工程建設(shè)中存在的缺陷和不足，優(yōu)化施工效果。

4 結(jié)語(yǔ)

巖土工程中信息管理技術(shù)的廣泛應(yīng)用是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。 在巖土工程中靈活地應(yīng)用多種信息技術(shù)，可以有效規(guī)避工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)，防治各類地質(zhì)災(zāi)害，降低施工難度，提高施工的安全性，保證工程質(zhì)量與效率。 信息管理技術(shù)在巖土工程設(shè)計(jì)與施工中還有著較大的發(fā)展與應(yīng)用空間。