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试论岩土工程设计和施工信息管理技术的应用分析

发布时间:2022-03-03 08:37:29 浏览数:

【摘要】岩土工程是为满足建筑工程的安全性、稳定性、耐久性、适用性等要求,综合利用工程地质学、土力学、岩石力学等学科理论。对岩体和土体进行开发利用和整治改造的应用性学科。目前随着建筑工程的发展以及地下空间的开发,岩土工程的定义范围也越来越广,主要包括城市地下空间与地下工程、边坡与基坑工程以及地基与基础工程等,涉及到诸如城市建设、交通运输、道路桥梁、能源电力、农林水利、港口码头、内河航运以及国防建设等国民经济的多个领域。

【关键词】岩土工程;工程设计;信息管理

引言

由于岩土工程的研究对象是岩体和土体,这就决定了其作业的隐蔽性和复杂性,从而给岩土工程勘察和施工带来了难度。但是为了保证岩土工程的施工质量,除了规范化施工、优化管理等措施外,其最有效的途径就是加强信息管理技术在岩土工中的应用。

一、信息管理技术的概念和重要性分析

信息管理技术不是简单的数据信息管理,而是在工程项目实施过程中,通过各种手段对各种工程信息进行监测以及数据的采集,然后对这些信息数据进行多层次、多功能的综合信息管理与集成,并做好分析评价,以实现为用户提供信息的管理、分析、查询以及指导等服务,如图1所示。

信息管理技术在岩土工程中的应用就是综合利用感测、通信、信息处理以及控制等技术将岩土工程中数据信息,诸如现场资料、监测数据以及试验数据、经验数据、公式等信息收集起来,进行检测、识别、传递、处理、存储等操作,然后以文本、图形、音像等多媒体的形式供用户查询、分析和评价并指导岩土工程设计和施工。

自从计算机技术诞生以来,岩土工作者一直致力于计算机及信息管理技术在岩土工程中的应用性研究,而且取得了重大的突破和成功,比如地理信息系统(GIS)、岩土可视化与计算机仿真技术、监测信息反馈与信息化施工、基于信息技术的岩土工程可靠度分析和风险决策等,这些技术初步构成了现代岩土工程信息管理技术系统的主要框架,对于解决众多岩土工程难题,促进现代岩土工程勘察、设计以及施工的发展发挥了关键性作用。伴随着现代信息技术的高速发展,信息管理技术将逐渐成为解决岩土工程问题必不可少的手段,而且将会成为21世纪岩土工程发展的主方向。

二、信息管理技术在岩土工程中设计的应用

信息管理技术在岩土工程项目中不仅仅是进行简单的数据信息管理,还综合利用感应测试、通信、信息处理以及控制等技术将岩土工程中的数据信息进行多层次的分析,然后将分析后的结果以不同的形式体现出来并供用户使用和指导岩土工程的施工。

信息管理技术对岩土工程的设计来说是不可或缺的。

首先,岩土工程是为满足建筑工程的稳定性、安全性、适用性和耐久性等要求,综合利用工程的地质学、岩石力学和土力学等学科理论,对岩体和土体进行开发利用和整治改造的应用性学科[3]。

同时还可以根据场地工程地质条件的不同,进行定量或者定性的分析和评价,并编制出满足不同阶段所需要的成果报告文件。

现阶段,岩土工程上常用的信息管理技术有以下几种。

2.1 MIS信息管理技术

MIS信息管理技术是一个利用计算机的硬件和软件,为企业或者组织的管理、运行和决策进行信息支持的技术。

MIS信息管理技术的核心则是数据管理软件和应用软件。

2.2 GIS地理信息系统

GIS是一种对海量空间数据进行存储、采集、检索、管理、处理和综合分析,并以多种形式输出结果的计算机系统[4,5]。GIS可以智能化地分析和运用数据,为岩土工程的设计提供科学的决策咨询以及各种技术服务。

GIS在岩土工程上的应用领域,涉及到了城市地质系统、综合地质信息管理系统、三维地层信息管理系统和区域地质三维可视化系统等。

GIS对岩土的可视化,可以有效地提高岩土工程设计与实施的准确率,利用其高效的仿真技术对岩土进行图像与图形的分析,实现对复杂的场地工程进行数字化的模仿,为岩土工程技术人员提供综合信息。

2.3 岩土工程的监测技术

由于岩土工程的监测技术是以计算机网络技术与测试仪器为基础,然后将岩土工程施工中所要面临的各种事物以及需要统筹解决的各类问题有机地联系在一起,并对其进行分析,最后实现监测技术综合效益最优化的目标。

由此可见,监测仪器的精度决定了监测技术的可靠性。监测仪器的使用,能准确的反映出在岩土工程施工中各阶段所面临的情况,并直接反馈具体施工的应急的手段和整治的措施。

因此,为了减少岩土工程的作业难度,提高设计和施工的工作效率,就需要在沿用完善传统的基本理论的基础上,采用大量的先进技术来弥补传统理论在岩土工程带来的不足,而使用信息管理技术就可以轻松的补充传统基本理论的缺陷。

文章将要阐述的是信息管理技术在岩土工程设计和施工中有哪些应用以及带来的好处。

三、信息管理技术在岩土工程施工中的应用

岩土工程施工就是对岩土工程设计方案的实施,主要包括工程孔施工、地基处理、以及开挖、爆破施工等工作内容。目前我国对于岩土工程的施工多是通过由现场技术人员凭借多年施工经验,在监理单位、建设单位以及政府相关职能部门的管理和监督下,严格按照施工方案和图纸进行的,但是当地质条件较为复杂,施工过程中遇到突发的,与设计方案不符的情况时,若严格按照原设计方案施工很难保证方案可靠和工程安全,因此为了避免此类问题的发生,最有效的途徑就是实现岩土工程的信息化施工。

实现岩土工程的信息化施工除了要安装各种监测设备设施外,最重要的就是引进信息管理技术。信息管理技术在岩土工程施工中的应用如图3所示,信息管理技术

在岩土工程信息化施工中的关键作用就是可以有效的实现施工记录的集成化管理,实现对施工过程的全程跟踪和记录,其主要优点具体表现在以下几个方面。

①通过对岩土工程施工信息的集成化记录和管理,可以将当前施工信息与已建工程信息进行对比分析,特别是对于一些地质条件较为复杂,容易发生突发事件的岩土工程,可以根据施工场地内地下水位、水质的实际情况以及岩土体变形、压力的变化情况等信息及时调整施工方案,制定防治措施。

②由于施工记录能够及时的录入和提交,并且在提交以后不能随意进行更改,因此信息管理技术的引进有利于建设单位、监理单位和政府相关职能部门对岩土工程的施工过程进行全程的监督和管理,避免偷工减料等违规作业现象的发生。

③信息管理技术的引入实现了施工记录由纸质向电子化方向的转变,因此极为方便后期施工记录、竣工验收报告等资料的提交和归档。

总结:

随着信息时代的发展,岩土工程的规模在未来几年中将会不断地扩大,信息管理技术将变成人们的关注焦点,简单的数据信息管理已经满足不了岩土工程的需要,人们将越来越热衷于更高层次、更多功能的信息管理系统。现阶段的岩土工程领域,信息管理系统已经初步行成了其特有的一套如何构建岩土工程信息管理技术系统的模型,并为一些特殊的岩土工程顺利竣工提供了保障。回顾过去,展望未来,信息管理技术将促使岩土工程向信息化和数字化方向发展,同时信息管理技术也将成为二十一世纪岩土工程的主要方向。

参考文献:

[1] 殷允腾.信息管理技术在岩石工程设计和施工中的应用[J].企业技术开发,2012(32):154-155.

[2] 梁合诚,周爱国.锚杆静压桩在加固加层危房地基中的应用研究[J].工程勘察,2003(4):91-96.

[3] 杨英杰,张清.岩石工程稳定性控制参数的直觉分析[J].岩石力学与工程学报,1998,17(3): 336-340.

[4] 祝玉学,姚兆明.岩石工程系理论与应用[ J]. 金属矿山,2000,35(8):50-52.

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