高速公路雙連拱隧道施工信息化管理技術(shù)探析

李偉

（中咨華科交通建設(shè)技術(shù)有限公司，北京100195）

1 引言

高速公路雙連拱隧道進(jìn)行施工信息化管理，可以更好地確保工程協(xié)調(diào)性和安全性達(dá)到要求。在具體的施工環(huán)節(jié)，工程主要管理人員會(huì)應(yīng)用信息化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)全面的監(jiān)控與管理，同時(shí)結(jié)合實(shí)際情況做出必要的調(diào)整，以保證項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度、工程質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。在經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展之下，隨著高速公路雙連拱隧道建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量的增多，極大地改善了人們的生活質(zhì)量。

2 高速公路雙連拱隧道施工中應(yīng)用信息化管理

2.1 信息化管理系統(tǒng)

高速公路隧道施工具有不可預(yù)見性強(qiáng)的特點(diǎn)，施工地區(qū)地形條件通常比較復(fù)雜，并且氣候環(huán)境難以準(zhǔn)確確定。因此，在工程實(shí)施的過程中，應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量的管理和控制。在工程實(shí)施階段，需要重點(diǎn)掌握項(xiàng)目的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。從實(shí)際情況分析，為確保工程質(zhì)量和進(jìn)度達(dá)標(biāo)，需要結(jié)合具體情況建立完善的信息化管理系統(tǒng)，以提升管理水平。

高速公路雙連拱隧道實(shí)施過程中，實(shí)行施工信息化管理具體包含以下2 部分內(nèi)容：

1）常規(guī)管理系統(tǒng)，包括地質(zhì)條件勘測(cè)、設(shè)計(jì)與施工等環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)，同時(shí)還有數(shù)據(jù)的傳輸與處理等方面。

2）信息技術(shù)反饋系統(tǒng)，具體為設(shè)計(jì)優(yōu)化與施工優(yōu)化等部分。在項(xiàng)目正式施工前和項(xiàng)目施工過程中，需要應(yīng)用常規(guī)管理系統(tǒng)準(zhǔn)確了解施工所在地區(qū)的地質(zhì)條件，以確定巖層的穩(wěn)定性，如果存在問題，需要及時(shí)采取必要的處理措施，同時(shí)也能夠準(zhǔn)確確定工程支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力條件，明確支護(hù)施工的最佳環(huán)節(jié)，以提升防護(hù)結(jié)構(gòu)性能，滿足工程的使用需要【1】。

2.2 施工信息化管理技術(shù)的流程

高速公路雙連拱隧道在具體實(shí)施環(huán)節(jié)，所在地區(qū)的地形條件復(fù)雜，很多情況下都是人煙稀少，且存在著大量的河流、山川?，F(xiàn)在依然存在很多監(jiān)管不到位的情況，只有全面應(yīng)用信息化管理系統(tǒng)才能更好地進(jìn)行工程的質(zhì)量管理和控制。根據(jù)雙連拱隧道施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出解決地質(zhì)勘測(cè)資料不完善的原因，嚴(yán)格按照規(guī)定的程序來進(jìn)行施工方案的設(shè)計(jì)，并且按照規(guī)范要求進(jìn)行施工。在具體的操作環(huán)節(jié)，所有人都要遵守相應(yīng)的規(guī)定，加強(qiáng)工作質(zhì)量的管理和控制，不能存在任何超出規(guī)范要求的操作，以保證項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

3 施工信息化管理技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域。高速公路雙連拱隧道項(xiàng)目在應(yīng)用施工信息化的管理措施中，技術(shù)系統(tǒng)包含2 個(gè)部分：

1）一般技術(shù)系統(tǒng)，主要就是施工信息收集、傳輸與處理等功能。

2）信息反饋系統(tǒng)，主要是針對(duì)信息指導(dǎo)工程施工的情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，及時(shí)反饋施工過程中的突發(fā)情況。下面就根據(jù)當(dāng)前的實(shí)際情況來做出詳細(xì)的分析。

3.1 一般信息技術(shù)管理系統(tǒng)

一般信息系統(tǒng)中，信息的采集是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)條件，也是信息傳輸系統(tǒng)的重要紐帶。信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，可以將工程中收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過傳輸系統(tǒng)直接傳遞給處理系統(tǒng)，工作人員可以利用計(jì)算機(jī)和以往的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)具體的整合分析，從而提升工作的質(zhì)量和效率【2】。

3.1.1 信息采集系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，物流領(lǐng)域的發(fā)展也非常速度，高速公路雙連拱隧道項(xiàng)目也大規(guī)模建設(shè)。我國(guó)在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中做出了明確的規(guī)定，在整個(gè)施工環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行項(xiàng)目的全面監(jiān)測(cè)和控制，將工程事故發(fā)生率降到最低限度，避免因監(jiān)管不力而導(dǎo)致資源的浪費(fèi)和損失?？傊?，施工信息系統(tǒng)就是將工程中的各項(xiàng)信息進(jìn)行記錄與整理，然后進(jìn)行綜合的整合分析，了解項(xiàng)目的實(shí)際情況，提取相關(guān)的信息，消除不良因素的影響，從而提升工程質(zhì)量水平，滿足交通運(yùn)行需要。

通過信息系統(tǒng)可以采集圍巖組合情況與應(yīng)力的條件，掌握必要的支護(hù)結(jié)構(gòu)組合狀態(tài)與應(yīng)力狀態(tài)分析，從而了解開挖深度對(duì)于圍巖支護(hù)等部分所產(chǎn)生的影響，避免給當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)造成不利的影響，使得工程項(xiàng)目更具安全性和穩(wěn)定性。

在信息采集系統(tǒng)具體工作過程中，要注意如下2 個(gè)方面的問題：

1）采集數(shù)據(jù)應(yīng)該達(dá)到主要的采集項(xiàng)目的要求，便于進(jìn)行項(xiàng)目的指導(dǎo)施工。

2）要符合國(guó)家所規(guī)定的監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以保證工作質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)過量測(cè)之后確定圍巖的間隔距離處于20～50m，而對(duì)于圍巖組合情況相對(duì)較為稀松的區(qū)域來說，應(yīng)該將量測(cè)間隔距離確定在20m 以下【3】。

3.1.2 信息傳輸系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)

信息傳輸系統(tǒng)的主要支持技術(shù)就是FBG 技術(shù)、GIS 技術(shù)和GPS 技術(shù)等，各種技術(shù)都有著優(yōu)勢(shì)與不足。在應(yīng)用FBG 技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，具備較強(qiáng)的抗干擾、抗腐蝕效果，并且數(shù)據(jù)穩(wěn)定性非常高；應(yīng)用GIS 技術(shù)和GPS 技術(shù)可以提高傳輸效率和質(zhì)量，簡(jiǎn)單便捷。技術(shù)人員在具體的檢測(cè)環(huán)節(jié)，應(yīng)該選擇最佳的技術(shù)來提升工作質(zhì)量和效率。信息處理技術(shù)主要是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為載體，融合了人工與數(shù)字計(jì)算技術(shù)，在具體實(shí)施過程中，工作人員要充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，按照屈服準(zhǔn)則來進(jìn)行建模處理。屈服準(zhǔn)則是目前一種有限元的計(jì)算方式，可以通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來模擬確定整個(gè)施工地區(qū)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，了解圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，為后續(xù)的方案確定提供基礎(chǔ)條件。此外，對(duì)于距離掌子面部分存在較遠(yuǎn)距離的圍巖部分來說，在2～4 洞跨的位置上，應(yīng)力變化范圍一般會(huì)控制在4%～6%。隧道模型應(yīng)該制作到地表以上的位置上，下部應(yīng)該到隧道底部3 倍洞跨位置上【4】。

3.2 信息技術(shù)反饋系統(tǒng)

信息技術(shù)反饋系統(tǒng)就是對(duì)工程的實(shí)際情況進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，通?？梢詫⒃撓到y(tǒng)分成正常工程情況反饋與突發(fā)情況反饋2 種。該系統(tǒng)主要是充分了解整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的突發(fā)情況，然后具體分析影響工程質(zhì)量和進(jìn)度的主要原因，以便做出及時(shí)、必要的調(diào)整和控制。信息技術(shù)系統(tǒng)主要包含如下2 個(gè)方面情況：

1）可以更好地指導(dǎo)工程項(xiàng)目順利進(jìn)行，信息技術(shù)反饋系統(tǒng)在進(jìn)行工程的監(jiān)測(cè)與監(jiān)督管理環(huán)節(jié)，可以確保在規(guī)范之內(nèi)進(jìn)行施工。

2）優(yōu)化工程的設(shè)計(jì)方案，高速公路雙連拱隧道項(xiàng)目質(zhì)量關(guān)系著交通運(yùn)行的情況，更會(huì)影響國(guó)家的穩(wěn)定與人民的根本利益。所以，在設(shè)計(jì)中不僅需要達(dá)到美觀性的要求，同時(shí)還應(yīng)滿足交通運(yùn)行的需要，這就需要及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，提高設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)工程整體質(zhì)量的提高。應(yīng)用信息采集技術(shù)可以全面地了解工程的實(shí)際情況，為工程的順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)【5】。

4 結(jié)語(yǔ)

高速公路雙連拱隧道項(xiàng)目對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，在實(shí)踐中融入信息化管理技術(shù)，可以更好地進(jìn)行工程的監(jiān)測(cè)與控制，使整個(gè)施工過程功能更加科學(xué)、規(guī)范和高效，從而全面地提升工程的進(jìn)度和質(zhì)量，確保高速公路隧道建設(shè)的安全施工，為項(xiàng)目的順利實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。