大數(shù)據(jù)技術(shù)及其在土木工程中的應(yīng)用研究

王海蕾 尹金桂

1.濟南市工程質(zhì)量與安全中心 山東濟南 250014

2.濟南市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)定額站 山東濟南 250014

在全球數(shù)字化浪潮下，大數(shù)據(jù)與實體經(jīng)濟融合的理論與應(yīng)用研究不斷擴展，利用大數(shù)據(jù)能夠提升企業(yè)轉(zhuǎn)型升級能力和商業(yè)價值，其效果已在部分行業(yè)領(lǐng)域逐步顯現(xiàn)。在工程項目領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用相對滯后?；诖?，分析大數(shù)據(jù)背景下工程項目管理存在的問題，提出工程項目管理的創(chuàng)新路徑，并對大數(shù)據(jù)技術(shù)在工程項目管理中的具體應(yīng)用進行探索[1]。

1 大數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)的概述

由于大數(shù)據(jù)可容納海量數(shù)據(jù)集體，且在互聯(lián)網(wǎng)的背景下，數(shù)據(jù)的來源較為廣泛，內(nèi)容也具有多樣化的特點，因此大數(shù)據(jù)并沒有一個詳細(xì)、準(zhǔn)確、規(guī)范的定義概括，只是針對大數(shù)據(jù)的特點給予一個整體的概括。在網(wǎng)絡(luò)化計算機的背景下，利用互聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息快速傳遞與共享，同時，通過大數(shù)據(jù)中的海量技術(shù)可以篩選出更多隱藏在數(shù)據(jù)下的資源，數(shù)據(jù)下的資源比大數(shù)據(jù)中的資源更有應(yīng)用價值，基于此才有大數(shù)據(jù)的概念。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

2.1 企業(yè)數(shù)據(jù)搜集

土木工程行業(yè)中，不同的企業(yè)都能成為大數(shù)據(jù)采集的單位，企業(yè)中有很多項目通過對每一個項目的數(shù)據(jù)采集進行整理和分析，建立一個有關(guān)的數(shù)據(jù)庫，在進行新的工程建設(shè)時，可以從這些數(shù)據(jù)庫中得到有效信息方面的支持和參考。比如一個企業(yè)在某一地區(qū)進行類似項目建造的時候，可通過相關(guān)軟件及時地獲取到這個地區(qū)的一些環(huán)境數(shù)據(jù)條件，如地質(zhì)方面條件，地形方面條件，又或者是場地方面的信息等多個數(shù)據(jù)資料，如果在這個地區(qū)開展一些新的項目建設(shè)，那么數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的歷史記錄資料也能夠提供非常有價值的參考信息。比如各個地區(qū)中地質(zhì)資料當(dāng)中反映出來的土質(zhì)的情況，所產(chǎn)生的地基系數(shù)m值選擇的方法，有關(guān)規(guī)范已經(jīng)對此進行了規(guī)定。對于比較具有經(jīng)驗的地區(qū)，可以直接選擇經(jīng)驗值。而對于一些并沒有經(jīng)驗的地區(qū)，m值那么就需要規(guī)范建議的公式來進行計算，從而得出更加精確的方法，就是采用靜力觸探試驗，從而對這個地區(qū)的土質(zhì)進行詳細(xì)的試驗分析，得出有關(guān)m值。但是在工程開展的過程當(dāng)中，有的時候勘探的數(shù)據(jù)缺乏，對于這個數(shù)值的試驗和分析，又或者是在同一個地區(qū)的不同區(qū)域，反復(fù)地開展試驗，就有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)的缺失，或者是造成資源成本方面的浪費。如果在當(dāng)?shù)亟⒘艘粋€數(shù)據(jù)庫，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計師在進行本區(qū)域設(shè)計的時候就可以直接展開相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)查和利用，同時可以降低成本，減少資金的浪費和消耗[2]。

2.2 加快推進建筑信息模型（BIM）技術(shù)在工程項目全生命周期的應(yīng)用

以BIM技術(shù)在土木工程項目中的應(yīng)用為例。前期設(shè)計階段，設(shè)計是建筑項目的初始環(huán)節(jié)，設(shè)計方案和設(shè)計圖是土木工程的依據(jù)，決定了土木工程質(zhì)量。設(shè)計是否符合規(guī)范要求、設(shè)計質(zhì)量的高低等直接影響著施工和后期運維環(huán)節(jié)，影響項目質(zhì)量和企業(yè)聲譽。區(qū)別于傳統(tǒng)的二維、三維軟件繪圖，BIM具有直觀性強、信息準(zhǔn)確等優(yōu)勢。在設(shè)計階段，BIM可以用來布局建筑空間，實現(xiàn)三維管線排布，并可以進行碰撞試驗，如樓梯與梁等硬碰撞、門窗與管線等軟碰撞，發(fā)現(xiàn)設(shè)計中隱藏的問題，能夠預(yù)知進而消除各類碰撞，減少施工圖方案誤差，有效避免了施工過程中出現(xiàn)設(shè)計錯誤而導(dǎo)致的巨大損失，在一定程度上為建筑項目順利開展節(jié)約了時間。

2.3 積極推進大數(shù)據(jù)和智能化技術(shù)的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)是從數(shù)量龐大且復(fù)雜的數(shù)據(jù)中獲取精準(zhǔn)有用的數(shù)據(jù)信息，利用數(shù)據(jù)信息進行相關(guān)工作和項目的分析。大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心在于數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的儲存和數(shù)據(jù)的分析。在土木工程質(zhì)量管理工作中，針對項目工程的質(zhì)量監(jiān)督往往時間周期較長、施工過程繁雜、對質(zhì)量影響的因素較多，在這種情形下，積極應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以加強土木工程質(zhì)量管理的監(jiān)督水平，通過對施工過程中大數(shù)據(jù)的采集，并進行有效分析，可以更加全面和準(zhǔn)確地掌握到工程質(zhì)量水平，盡早發(fā)現(xiàn)土木工程的質(zhì)量問題。智能化主要是由信息技術(shù)、智能控制和現(xiàn)代通信等組成的，將智能化應(yīng)用于土木工程質(zhì)量管理之中的方式多種多樣，例如智能監(jiān)測設(shè)備，可以直接監(jiān)測到施工質(zhì)量，而避免了人為監(jiān)測中出現(xiàn)的監(jiān)測紕漏或者是監(jiān)測舞弊現(xiàn)象的發(fā)生。對智能化的探索和應(yīng)用能夠有效提高土木工程質(zhì)量的監(jiān)督力度，實現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)督的一個精準(zhǔn)的把控[3]。

2.4 構(gòu)建整合大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫建設(shè)

大數(shù)據(jù)分析平臺是建設(shè)和實施大數(shù)據(jù)應(yīng)用所必需的基礎(chǔ)設(shè)施，建筑企業(yè)要通過構(gòu)建大數(shù)據(jù)中心，整合企業(yè)內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)，其中內(nèi)部信息主要包括項目數(shù)據(jù)、財務(wù)數(shù)據(jù)、人力資源數(shù)據(jù)和其他：①實現(xiàn)集團內(nèi)部新開工施工項目的數(shù)據(jù)實時采集。②逐漸實現(xiàn)集團內(nèi)部子公司原有數(shù)據(jù)庫歷史信息按數(shù)據(jù)匯總規(guī)范要求的導(dǎo)入。③通過相關(guān)土地信息發(fā)布網(wǎng)站、房產(chǎn)信息發(fā)布網(wǎng)站、中介機構(gòu)網(wǎng)站等抓取與數(shù)據(jù)庫中項目相關(guān)的數(shù)據(jù)。④通過運用對空缺值的檢測和清洗、對異常值的檢測和清洗、對不一致數(shù)據(jù)的檢測和清洗及對相似重復(fù)記錄數(shù)據(jù)的檢測和清洗等數(shù)據(jù)預(yù)處理方法整合數(shù)據(jù)，建立大數(shù)據(jù)庫。大數(shù)據(jù)庫為大數(shù)據(jù)的運用提供豐富的大數(shù)據(jù)資源，是集團大數(shù)據(jù)運用的資源平臺。

3 結(jié)語

土木工程在應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)之前，也要對大數(shù)據(jù)技術(shù)的可行性進行相關(guān)分析，不斷完善大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用水平，以期幫助土木工程活的更好的發(fā)展前景。