大數據技術及其在土木工程中的應用研究

王海蕾 尹金桂

1.濟南市工程質量與安全中心 山東濟南 250014

2.濟南市工程建設標準定額站 山東濟南 250014

在全球數字化浪潮下，大數據與實體經濟融合的理論與應用研究不斷擴展，利用大數據能夠提升企業轉型升級能力和商業價值，其效果已在部分行業領域逐步顯現。在工程項目領域，大數據技術的研發與應用相對滯后。基于此，分析大數據背景下工程項目管理存在的問題，提出工程項目管理的創新路徑，并對大數據技術在工程項目管理中的具體應用進行探索[1]。

1 大數據及大數據技術的概述

由于大數據可容納海量數據集體，且在互聯網的背景下，數據的來源較為廣泛，內容也具有多樣化的特點，因此大數據并沒有一個詳細、準確、規范的定義概括，只是針對大數據的特點給予一個整體的概括。在網絡化計算機的背景下，利用互聯網可以實現數據信息快速傳遞與共享，同時，通過大數據中的海量技術可以篩選出更多隱藏在數據下的資源，數據下的資源比大數據中的資源更有應用價值，基于此才有大數據的概念。

2 大數據技術在土木工程中的應用

2.1 企業數據搜集

土木工程行業中，不同的企業都能成為大數據采集的單位，企業中有很多項目通過對每一個項目的數據采集進行整理和分析，建立一個有關的數據庫，在進行新的工程建設時，可以從這些數據庫中得到有效信息方面的支持和參考。比如一個企業在某一地區進行類似項目建造的時候，可通過相關軟件及時地獲取到這個地區的一些環境數據條件，如地質方面條件，地形方面條件，又或者是場地方面的信息等多個數據資料，如果在這個地區開展一些新的項目建設，那么數據庫當中的歷史記錄資料也能夠提供非常有價值的參考信息。比如各個地區中地質資料當中反映出來的土質的情況，所產生的地基系數m值選擇的方法，有關規范已經對此進行了規定。對于比較具有經驗的地區，可以直接選擇經驗值。而對于一些并沒有經驗的地區，m值那么就需要規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，從而對這個地區的土質進行詳細的試驗分析，得出有關m值。但是在工程開展的過程當中，有的時候勘探的數據缺乏，對于這個數值的試驗和分析，又或者是在同一個地區的不同區域，反復地開展試驗，就有可能出現數據的缺失，或者是造成資源成本方面的浪費。如果在當地建立了一個數據庫，那么結構設計師在進行本區域設計的時候就可以直接展開相關數據的調查和利用，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）技術在工程項目全生命周期的應用

以BIM技術在土木工程項目中的應用為例。前期設計階段，設計是建筑項目的初始環節，設計方案和設計圖是土木工程的依據，決定了土木工程質量。設計是否符合規范要求、設計質量的高低等直接影響著施工和后期運維環節，影響項目質量和企業聲譽。區別于傳統的二維、三維軟件繪圖，BIM具有直觀性強、信息準確等優勢。在設計階段，BIM可以用來布局建筑空間，實現三維管線排布，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，發現設計中隱藏的問題，能夠預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設計錯誤而導致的巨大損失，在一定程度上為建筑項目順利開展節約了時間。

2.3 積極推進大數據和智能化技術的應用

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

2.4 構建整合大數據的數據庫建設

大數據分析平臺是建設和實施大數據應用所必需的基礎設施，建筑企業要通過構建大數據中心，整合企業內部和外部數據，其中內部信息主要包括項目數據、財務數據、人力資源數據和其他：①實現集團內部新開工施工項目的數據實時采集。②逐漸實現集團內部子公司原有數據庫歷史信息按數據匯總規范要求的導入。③通過相關土地信息發布網站、房產信息發布網站、中介機構網站等抓取與數據庫中項目相關的數據。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、對不一致數據的檢測和清洗及對相似重復記錄數據的檢測和清洗等數據預處理方法整合數據，建立大數據庫。大數據庫為大數據的運用提供豐富的大數據資源，是集團大數據運用的資源平臺。

3 結語

土木工程在應用大數據技術之前，也要對大數據技術的可行性進行相關分析，不斷完善大數據技術的應用水平，以期幫助土木工程活的更好的發展前景。