公路工程試驗(yàn)檢測信息管理系統(tǒng)研究

李運(yùn)秀 韋玉林

摘要：文章介紹了公路工程試驗(yàn)檢測的流程，分析了公路工程試驗(yàn)檢測的常見問題，闡述了公路工程試驗(yàn)檢測信息管理系統(tǒng)的主要功能與設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合實(shí)際工程案例對(duì)該系統(tǒng)的性能進(jìn)行評(píng)估，證明了該信息管理系統(tǒng)在公路工程試驗(yàn)檢測中的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：信息管理;公路;試驗(yàn)檢測

中圖分類號(hào)：U416.03 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.09.020

文章編號(hào)：1673-4874（2019）09-0069-04

0引言

隨著我國交通領(lǐng)域迅速發(fā)展，公路工程作為交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主要組成部分，在施工技術(shù)和施工工藝方面也取得了較大的進(jìn)步。公路工程的試驗(yàn)檢測工作對(duì)于保證工程的施工質(zhì)量具有重要意義。試驗(yàn)檢測通常需要準(zhǔn)確性較高的設(shè)備和系統(tǒng)協(xié)助完成，因此，對(duì)試驗(yàn)檢測環(huán)節(jié)進(jìn)行深入探討顯得十分必要。信息管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析方面具有高效、準(zhǔn)確等諸多特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。本文將信息管理系統(tǒng)應(yīng)用于公路工程的試驗(yàn)檢測中，屬于信息化技術(shù)與試驗(yàn)檢測技術(shù)良好融合的一次有益嘗試，具有一定的工程推廣意義。

1公路工程試驗(yàn)檢測流程

一般性檢測過程主要包括試驗(yàn)樣本的采集和存放、相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備儀器的檢查、試驗(yàn)檢測結(jié)果分析和生成試驗(yàn)檢測報(bào)告等內(nèi)容。試驗(yàn)樣本的采集和存放部分是試驗(yàn)檢測的第一步，將公路工程施工中所采集到的試驗(yàn)樣本進(jìn)行統(tǒng)一搜集、存放，去除不符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)樣本，保證試驗(yàn)檢測的精度和準(zhǔn)度。對(duì)相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備和儀器進(jìn)行檢查、校驗(yàn)，減少在試驗(yàn)過程中誤差的產(chǎn)生。與試驗(yàn)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)庫進(jìn)行對(duì)比，校正試驗(yàn)結(jié)果并分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度，最后生成試驗(yàn)檢測報(bào)告，將試驗(yàn)過程中的詳細(xì)過程和試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生依據(jù)進(jìn)行明確表述，為工程技術(shù)人員的下一步施工方案提供依據(jù)。公路工程試驗(yàn)檢測的一般過程如下頁圖1所示。

2 試驗(yàn)檢測常見問題分析

2.1檢測過程耗時(shí)較長

我國公路工程試驗(yàn)檢測工作通常耗時(shí)較長、效率較低，一方面與試驗(yàn)過程中的方式、方法有關(guān)，另一方面與試驗(yàn)儀器設(shè)備有關(guān).試驗(yàn)檢測過程中的方式、方法對(duì)于試驗(yàn)檢測工作所耗時(shí)間具有重要影響。例如在公路工程路面質(zhì)量試驗(yàn)檢測過程中，應(yīng)將路面結(jié)構(gòu)各部分樣本同時(shí)采集并進(jìn)行檢測，省去不必要的樣本采集中間環(huán)節(jié)，為整個(gè)試驗(yàn)過程節(jié)省時(shí)間。

2.2 檢測精度有待提高

由調(diào)查研究可知，目前各路橋施工企業(yè)在進(jìn)行公路工程的試驗(yàn)檢測過程中，普遍存在精度不高的現(xiàn)象，多與工程試驗(yàn)檢測人員的操作程序或試驗(yàn)技術(shù)有關(guān).公路工程試驗(yàn)的精度如果不高會(huì)給工程后續(xù)的施工帶來嚴(yán)重影響，甚至造成施工事故。盡管工程試驗(yàn)人員依靠現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備或試驗(yàn)技術(shù)能夠在一定程度上避免這種情況發(fā)生，但多數(shù)情況下，試驗(yàn)檢測的精度仍會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，同時(shí)與試驗(yàn)現(xiàn)場的環(huán)境和試驗(yàn)人員的狀態(tài)也有一定關(guān)系。因此，傳統(tǒng)的檢測方法無法保證試驗(yàn)具有足夠的精度，應(yīng)輔以必要的信息化管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)高精度的試驗(yàn)檢測。

2.3 試驗(yàn)系統(tǒng)有待優(yōu)化

隨著我國公路工程試驗(yàn)檢測技術(shù)和平臺(tái)的不斷完善，在公路工程的試驗(yàn)檢測工作中，多學(xué)科檢測技術(shù)在不斷融合。如大多數(shù)的公路工程試驗(yàn)檢測中應(yīng)用到了數(shù)理統(tǒng)計(jì)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和應(yīng)用化學(xué)等學(xué)科知識(shí)，試驗(yàn)檢測的精確性也得到全面提高。隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)公路工程試驗(yàn)檢測的高效性、及時(shí)性等方面提出了新的需求。因此，當(dāng)前試驗(yàn)檢測系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)一步完善，從試驗(yàn)樣本的采集到結(jié)構(gòu)分析等各個(gè)過程中，應(yīng)形成一體化、流程化的試驗(yàn)檢測系統(tǒng)，綜合提升公路工程試驗(yàn)檢測的效率和質(zhì)量。公路工程試驗(yàn)檢測常見問題分析如表1所示。

3 公路工程試驗(yàn)檢測信息管理系統(tǒng)構(gòu)建

3.1系統(tǒng)主要功能需求分析

考慮到上述常規(guī)試驗(yàn)系統(tǒng)在公路工程檢測過程中的局限性，本文提出了將信息管理系統(tǒng)應(yīng)用于公路工程試驗(yàn)檢測過程的構(gòu)想，旨在提高試驗(yàn)檢測的效率、精度并優(yōu)化試驗(yàn)檢測整體流程。

3.1.1試驗(yàn)檢測的高效性

信息管理系統(tǒng)能夠?qū)⒐饭こ谈魇┕るA段的材料屬性、現(xiàn)場地質(zhì)構(gòu)造、自然環(huán)境以及施工設(shè)備運(yùn)行工況等施工信息有機(jī)結(jié)合為一個(gè)系統(tǒng)整體，通過系統(tǒng)自身集成的運(yùn)算模塊和分析機(jī)制，能夠高效地完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、檢測及分析等一系列流程，使公路工程試驗(yàn)檢測工作的效率大幅提升。

3.1.2 試驗(yàn)檢測的精確性

常規(guī)的試驗(yàn)檢測工作中保證試驗(yàn)結(jié)果的精確性有以下兩方面途徑：（1）工程技術(shù)人員通過自身的經(jīng)驗(yàn)來完成試驗(yàn)檢測;（2）通過試驗(yàn)儀器中預(yù)設(shè)的工程參數(shù)值與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。但這兩種情況均屬于靜態(tài)、離線的試驗(yàn)檢測過程，試驗(yàn)結(jié)果也僅具有普遍工程意義。但對(duì)于特殊施工條件下的試驗(yàn)檢測，在保證試驗(yàn)的精度方面略顯不足。因此，應(yīng)建立實(shí)時(shí)、在線的試驗(yàn)檢測系統(tǒng)，在對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析時(shí)，通過調(diào)用存放在數(shù)據(jù)庫中的同類工程歷史數(shù)據(jù)以及公路工程現(xiàn)場的實(shí)際施工條件數(shù)據(jù)，將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)比、分析，保證了動(dòng)態(tài)試驗(yàn)檢測過程中數(shù)據(jù)的精確性。

試驗(yàn)檢測信息管理系統(tǒng)主要功能分析如表2所示。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

公路工程試驗(yàn)檢測信息管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以各檢測項(xiàng)目和參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為參考，采用計(jì)算機(jī)JAVA語言對(duì)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，將試驗(yàn)檢測所依據(jù)的施工規(guī)范、檢測項(xiàng)目、單位以及標(biāo)準(zhǔn)參考值等生成點(diǎn)表并集成到信息管理系統(tǒng)分析程序中。如公路工程粉煤灰參數(shù)試驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)表如表3所示。由表3可知，檢測依據(jù)分為C50以下和C50以上兩個(gè)規(guī)范，兩種檢測規(guī)范在含水率、需水量比、細(xì)度、燒失量以及SO含量等方面的標(biāo)準(zhǔn)略有不同。

設(shè)計(jì)公路工程試驗(yàn)檢測信息管理系統(tǒng)的登陸界面采用客戶端模式，用戶注冊并經(jīng)過管理員授權(quán)后即可使用。

3.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

試驗(yàn)檢測信息管理系統(tǒng)使用SQL Server數(shù)據(jù)庫，用來存儲(chǔ)采集到的試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)，對(duì)于試驗(yàn)中所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，SQL Server均具有良好的存儲(chǔ)性能。此外，SQL Server具有良好的兼容特性，可移植于各個(gè)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中，如Windows 7、Windows 8、Windows 10或Linux等系統(tǒng)，運(yùn)行十分穩(wěn)定，對(duì)于各類公路工程試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)的計(jì)算以及特征值分析均有一定的優(yōu)勢?？紤]到試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性，應(yīng)在數(shù)據(jù)庫管理器中設(shè)置快照備份功能，及時(shí)對(duì)采集到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，避免系統(tǒng)宕機(jī)或失電造成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)丟失。還應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)庫定期進(jìn)行優(yōu)化和打補(bǔ)丁工作，使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)處于最佳的運(yùn)行工況。

4 工程應(yīng)用案例

4.1工程概況

廣西地區(qū)常年高溫炎熱、雨量充沛，且多伴有喀斯特地貌，在這種復(fù)雜地質(zhì)條件下的公路工程施工具有一定難度，對(duì)施工材料的質(zhì)量要求較高。現(xiàn)以廣西境內(nèi)某段公路的建設(shè)施工為例，對(duì)粉煤灰材料樣本進(jìn)行試驗(yàn)檢測，主要分析粉煤灰樣本含水率情況，將含水率試驗(yàn)值與實(shí)際值和參考值進(jìn)行對(duì)比，以評(píng)估本文研究的信息管理系統(tǒng)在公路工程試驗(yàn)檢測中的準(zhǔn)確性.

4.2 試驗(yàn)檢測系統(tǒng)準(zhǔn)確性評(píng)估

以粉煤灰樣本含水率參數(shù)的試驗(yàn)檢測為例，分析了粉煤灰在于密度值為2.18g/cm、2.19g/cm、2.21g/cm、2.23g/cm和2.26g/cm時(shí)對(duì)應(yīng)的含水量數(shù)值（實(shí)際值、參考值和試驗(yàn)值），經(jīng)過后臺(tái)程序分析后，生成公路工程粉煤灰樣本試驗(yàn)檢測參數(shù)對(duì)比圖.由圖2可知，粉煤灰試驗(yàn)樣本含水率試驗(yàn)值（均值）為0.58%，比較接近于含水率實(shí)際值（0.56%）;從含水率曲線也可發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)曲線與實(shí)際曲線較為接近，耦合程度較高，證明了本文研究的信息管理系統(tǒng)在公路工程試驗(yàn)檢測中所具有的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)語

試驗(yàn)檢測工作對(duì)于保證公路工程施工質(zhì)量的作用不言而喻，在施工全過程中占有極其重要的位置。本文重點(diǎn)設(shè)計(jì)了公路工程試驗(yàn)檢測信息管理系統(tǒng)，以廣西某公路工程粉煤灰樣本的試驗(yàn)檢測為例，分析了粉煤灰含水率試驗(yàn)參數(shù)指標(biāo)。試驗(yàn)檢測結(jié)果表明，粉煤灰含水率試驗(yàn)曲線與實(shí)際曲線高度耦合，驗(yàn)證了本文研究內(nèi)容的正確性。