試論巖土工程設計施工中信息管理技術的運用

丁相軍

（青島地質工程勘察院，山東 青島266100）

1 引言

近年來，我國諸多項目對地下空間展開大范圍開發建設，巖土工程定義范圍較廣，主要涉及城市地下空間、地下工程、基礎工程、地基工程、邊坡工程、基坑工程等。巖土工程的主要研究對象是巖體與土體，所以其施工復雜程度較高，在巖土工程勘察與施工中作業難度較高。目前，在巖土工程設計與施工中，不僅要注重施工管理，還要合理應用信息管理技術，為巖土工程建設提供保障。

2 巖土工程設計施工中信息管理技術的運用價值概述

目前，巖土工程對于信息技術的應用就是通過感測、信息處理、通信、控制等各項技術對巖土工程中數據信息進行集中處理，如現場資料、監控信息數據、實驗數據、公式信息、經驗數據等，在檢測、識別、傳遞、存儲的基礎上，通過圖形、文本、音像等多種形式供廣大用戶查詢、綜合分析與整體評價信息，對巖土工程項目設計與施工進行有效指導。

隨著計算機技術以及多項技術的全面發展，相關管理部門都格外注重對巖土工程中計算機、信息管理技術應用情況的探究，也取得了一定成效。例如，巖土可視化技術與計算機仿真技術、地理信息系統、信息化施工、監測信息反饋等。巖土工程通過與信息技術有效融合，能進行可靠性分析以及多項風險判定，此類技術能建立現代巖土工程信息管理系統的基本架構，對巖土工程施工建設中多項重難點問題進行集中控制，全面保障現代巖土工程勘察設計與施工活動的全面開展。在信息技術快速發展中，信息管理技術的應用使巖土工程多項問題得到了集中控制[1]。

3 信息技術在巖土工程勘察設計中的應用

巖土工程設計就是在巖土工程勘察活動結束之后，結合施工要求、施工區域環境現狀、地質條件、巖土工程等對邊坡工程、地基工程、樁基工程、隧道工程、基坑工程、爆破工程、地震工程、施工圖設計等進行綜合分析。在巖土工程勘察與設計階段，需要對施工區域的地形地貌、地下水活動與分布情況、氣候要素、巖體力學特征、地質構造多項參數進行綜合評價，之后進行取值，選取最完善的支護、加固、爆破施工方案[2]。

在巖土工程建設研究中，主要是探查巖體與土體基本現狀，巖土體的基本性能與力學參數值受到多項要素影響，如巖土力學參數值、氣候問題、地下水環境、地質構造、施工開挖形式等，所以其基本工程性質較為復雜，同時，區域性特征較為突出。基于巖土體的復雜性和特殊性特征，要綜合選取信息技術、管理技術對施工區域中項目地質信息進行綜合處理、存儲與深入分析。通過各類形式信息反饋，便于為巖土工程勘察設計活動提供多項數據作為參考。相關技術人員通過對施工區域中巖土工程信息進行集中收取與整理，主要包括地形地貌、地下水分布現狀、工程力學數據、地質構造條件、施工區域地下管線分布等相關信息，再結合當地施工經驗，對各個巖土體展開數據計算，將獲取的力學參數與項目建設性能等各項信息數據進行信息化存儲，之后進行建模分析與綜合評價，能獲得該區域地質平面圖與剖面圖，對各層地基基本穩定性進行分析，判定地基承載力性能。這樣能有效確定地基基本類型以及防治方案與支護方案。通過對施工項目地質信息進行有效積累，信息管理系統中的數據信息存儲量會不斷增多，覆蓋范圍不斷擴大，保障工程參數、支護方案、風險防控方案更為有效。

4 信息管理技術在巖土工程施工中的應用

巖土工程施工建設就是對巖土工程設計方案的全面落實，在施工中主要涉及孔施工、地基施工、開挖施工、爆破施工等。從當前我國大多數巖土工程施工現狀來看，施工活動主要是由大多數施工技術人員依據自身施工經驗，在建設部門、監理部門、政府部門等相互監督管理中，全面依照施工圖紙與施工方案進行施工。但是施工區域地質環境較為復雜，在施工中會遇到較多突發性事故，當設計方案與施工現狀不吻合，或是對原有設計方案嚴格執行卻難以提升施工安全性，為了有效解決此類問題，要全面實現巖土工程信息化施工[3]。

在巖土工程信息化施工建設中，管理部門要注重裝配各類施工監測設備，引入多項信息管理技術。信息管理技術在巖土工程信息化施工中的應用重點就是做好施工現場信息集成化記錄管理工作，對施工全過程進行跟蹤記錄。在巖土工程施工數據信息集成化管理與記錄存儲中，能將現階段施工信息與已建工程項目信息進行全面跟蹤和記錄[4]。優點主要是體現在以下各個方面：首先，在施工信息對比中，針對部分施工難度較高的巖土工程，此區域地質環境復雜性較高，容易出現突發事件。因此，可以結合施工區域內部地下水位活動現狀，依據水質分布現狀、巖土變形要素、巖土工程壓力數據變化等對傳統施工方案進行全面更新，制定針對性的施工控制方案。由于施工記錄能隨時錄入與傳遞，多項信息提交之后難以更改。通過應用信息管理技術，能促使施工建設部門、政府部門、監理部門等對項目施工全過程進行監督管理，對施工中存有的各類違規現象進行控制。在巖土工程中合理融入信息管理技術，能保證多項施工活動數據記錄從紙質文件轉變為電子化文件，便于后續施工記錄、竣工材料的傳遞與歸檔存儲。

5 BIM 技術在巖土工程中的應用

BIM 技術在巖土工程中應用能保障設計施工效果以三維可視化全面展示，通過數字化模型可視化角度能集中反映對應的地質環境。相關部門對多項數值進行精細化模擬，便于管理部門擬定對應決策，能對各項風險要素進行控制。BIM 技術在巖土工程中應用，對工程進行深入勘探、設計、施工，促使施工活動穩定開展，對項目建設風險進行控制。在應用BIM 軟件時，基于BIM 模型對各類分析軟件合理應用，如施工管理軟件、結構分析軟件、設計軟件等。例如，Revit 軟件的應用相對成熟，具備良好的三維建模技術，全面舍棄了傳統CAD 平臺，其接口編程能力較強，借助Revit 補充相應接口，在軟件信息可視化以及多項程序應用延伸基礎上制作對應的模型。在工程勘察效果可視化中，提升建模效率。在巖土工程勘察設計階段，在Revit Architecture 軟件應用過程中，繪制三維格柵剖面圖，剖面圖中不同顏色能對應不同巖土地層。對各類勘察資料進行深入分析能得出三維可視化重要特征，對巖土工程各個區域實際現狀進行監察。在巖土工程全面勘察設計中，在建模之后能根據建模軟件的應用獲取對應的工程地質圖，與常規成果圖相對比，其對巖土層的信息處理較為便捷。建立完善巖土工程數據庫，借助軟件對勘察情況進行綜合處理，對巖土工程建設中相關接口問題合理處理，對模型構建和輸出進行針對性模擬，可以有效提升管理成效。

6 結語

社會現代化建設步伐不斷加快，各個地區巖土工程建設規模在不斷擴大。施工區域結構形式與地質環境復雜程度在不斷增加。在社會發展新時期，我國多項技術全面發展，專家系統、多媒體技術、監測技術不斷完善，在巖土工程勘察設計與施工中信息管理技術的應用價值不斷提升，是今后巖土工程發展的重要方向。