劉連福
天津華勘集團有限公司(300181)
巖土工程作業(yè)具有較強的隱蔽性和復(fù)雜性。巖土工程在施工前必須要做好勘察工作,以保證施工質(zhì)量和實現(xiàn)規(guī)范化施工。信息管理技術(shù)在巖土工程設(shè)計和施工中應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)工作全方位的管理,降低巖土勘察的難度,實現(xiàn)資源信息的共享,其對于巖土工程設(shè)計與施工的進步有著不可忽視的促進作用。
信息管理技術(shù)不只是可以對整個工程的數(shù)據(jù)信息進行管理, 還可以服務(wù)于整個項目的實施過程,對工程建設(shè)情況進行動態(tài)監(jiān)測,采取各類數(shù)據(jù),并對相關(guān)數(shù)據(jù)進行全方位的集成與管理。信息管理要達(dá)到對數(shù)據(jù)整理嚴(yán)密、分析科學(xué)的要求,可以提供方便的查詢服務(wù)及實用的工程指導(dǎo)等。在巖土工程中,各類數(shù)據(jù)的收集主要是借助傳感器及實驗方法進行的,數(shù)據(jù)的監(jiān)測識別、處理、分析以及儲存等主要是依靠相關(guān)的經(jīng)驗依據(jù)和公式等進行的,其最終的表現(xiàn)方式為文本、圖像等,為管理者進行巖土工程的查詢、分析和評價提供了更多的便利。隨著計算機技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,巖土工程中信息技術(shù)的應(yīng)用可謂是越來越頻繁,如GIS、巖土可視化與計算機仿真技術(shù)、GPRS 等在巖土工程項目中應(yīng)用,有效地降低了各類施工風(fēng)險發(fā)生的頻率,保證了施工的安全性。 信息管理技術(shù)在巖土工程勘察、設(shè)計、施工以及竣工驗收等多個階段都發(fā)揮著極為重要的作用價值,而且信息管理技術(shù)還將會朝著更加先進、開放和多元的方向發(fā)展。
巖土工程施工期間,要想有效提升施工質(zhì)量與效果,勘察是不可或缺的環(huán)節(jié)之一。 在工程的基礎(chǔ)選型、支護、加固以及爆破等工作實施期間,為了保證施工的安全性,使得各項工作能夠有序進行,對地形地貌、地下水分布情況、巖土體的力學(xué)參數(shù)以及地質(zhì)構(gòu)造進行勘察是必不可少的。
巖土工程中的巖土體具有一定的特殊性與復(fù)雜性。 對施工場地內(nèi)的工程地質(zhì)信息進行集成管理、存儲和分析時,可以對信息管理技術(shù)進行綜合運用,通過不同形式的信息反饋, 能夠為后續(xù)巖土工程的勘察提供更多參考依據(jù)與指導(dǎo)。 如通過對施工場地內(nèi)工程信息的收集與整理, 管理和存儲各個巖體的力學(xué)參數(shù)和工程性能等信息,進行建模分析和評價,就能夠得到施工場地的工程地質(zhì)剖面與平面圖,對各層地基的穩(wěn)定性及均勻性進行更加科學(xué)合理的評價,明確地基的承載力,為支護與災(zāi)害防治方案的確定提供充足的理論支持。 同時, 通過對工程地質(zhì)信息的有效積累,信息管理系統(tǒng)的信息量將會不斷豐富,相關(guān)信息數(shù)據(jù)也能夠為其他同類型巖土工程的建設(shè)提供有效的理論參考,工程參數(shù)、支護以及防治方案的確定有效性與完善性得到了大幅度提升[1]。
巖土工程施工建設(shè)并非是盲目開展的,在施工之前必須要結(jié)合實際的工程建設(shè)情況,制訂科學(xué)合理的施工方案,做好前期的設(shè)計準(zhǔn)備工作。 在巖土工程建設(shè)中,工程孔施工、地基處理和開挖、爆破施工等都屬于巖土工程的主要工作內(nèi)容。 當(dāng)前,大部分巖土工程建設(shè),為了保證工程質(zhì)量及施工的安全性,技術(shù)人員都會結(jié)合已有的施工經(jīng)驗,嚴(yán)格按照施工方案及圖紙進行施工,工程建設(shè)的管理與監(jiān)督也是由多個監(jiān)理、建設(shè)單位以及政府部門協(xié)同開展的。不可否認(rèn)的是, 巖土工程施工環(huán)境的地質(zhì)條件比較復(fù)雜,施工期間還可能會出現(xiàn)各種各樣的突發(fā)狀況,此時設(shè)計方案也就不具有參考的意義與價值。 如果依然按照原本的施工方案進行施工建設(shè), 施工的安全性與質(zhì)量也就難以達(dá)到有效的保障。 如果能夠在巖土工程中應(yīng)用信息管理技術(shù)則能夠有效規(guī)避相關(guān)問題,信息管理技術(shù)可以提前對施工場地的各項信息進行收集管理,并在工程建設(shè)時對施工的各項情況進行動態(tài)監(jiān)控,在地質(zhì)條件出現(xiàn)異常情況時可以提前發(fā)出預(yù)警信息。
巖土工程施工期間,對監(jiān)測信息反饋技術(shù)和信息化施工靈活應(yīng)用是極為有必要的。 因為巖土工程施工比較復(fù)雜多變,施工進度及質(zhì)量等都會受到多種因素的干擾,所以為了更好地保證工程質(zhì)量與效果,就需要對施工進度、資金使用情況等進行有效監(jiān)督管理, 充分掌握多種資源的分布及利用情況,這樣在后期的施工建設(shè)中,才能更加高效地利用各種施工建設(shè)資源,使工程建設(shè)變得更加科學(xué)合理[2]。
巖土工程施工不僅要考慮工程質(zhì)量效果,也要分析成本支出及經(jīng)濟效益獲得等方面的問題,要分析工程項目建設(shè)可能會對環(huán)境造成的影響,在此基礎(chǔ)之上找出經(jīng)濟效益最佳、環(huán)境污染最小的設(shè)計方案。 當(dāng)前,針對我國巖土工程的評價主要集中在經(jīng)濟效益費用比、凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率、投資回報年限等指標(biāo),在設(shè)計方案時也需要結(jié)合這些內(nèi)容進行更加科學(xué)合理的設(shè)計。 但是巖土工程建設(shè)與其他的工程項目建設(shè)相比較,存在的不確定因素更多,更容易受到外界環(huán)境變化的干擾,這也使得每種方案的效益與經(jīng)費都是不確定的, 施工的效益與風(fēng)險并存。 所以巖土工程建設(shè)的不確定主要指的是問題出現(xiàn)原因不確定、結(jié)果不確定,因此必須對工程項目施工期間的各種風(fēng)險發(fā)生概率及所產(chǎn)生的后果進行充分分析,估算風(fēng)險定量,降低風(fēng)險因素對環(huán)境產(chǎn)生的影響與干擾。
一般情況下,風(fēng)險管理主要有以下步驟:①對風(fēng)險進行鑒別。 主要鑒別風(fēng)險的來源、特性、行為、現(xiàn)象等不確定性。 ②對風(fēng)險的量化與度量。 對該領(lǐng)域的分析主要是利用概率論等數(shù)學(xué)知識,然后對可能會發(fā)生的各種風(fēng)險進行量化分析,找出風(fēng)險發(fā)生的概率值及風(fēng)險源,明確各個風(fēng)險之間存在的相互關(guān)系。 ③對風(fēng)險的評價。 不同風(fēng)險可能會產(chǎn)生的危害程度是不同的,部分風(fēng)險的危害程度比較高,將會對巖土工程產(chǎn)生較大的影響,還有一些風(fēng)險的危害程度相對比較低。 對于風(fēng)險進行評價,做好等級評估,提前采取針對性措施予以有效解決。 ④風(fēng)險的接受與規(guī)避。 針對部分并不是十分嚴(yán)重的風(fēng)險可以予以接受,而針對實在無法有效防范的風(fēng)險,則需要提前予以規(guī)避。 在對風(fēng)險接受和規(guī)避過程中,需要對成本、效益等進行評估,分析風(fēng)險將會對社會及環(huán)境造成的影響,明確風(fēng)險的可接受度。 ⑤對風(fēng)險的管理。 即針對不同類型的風(fēng)險需要采取不同的措施予以管理和應(yīng)對[3]。
巖土工程設(shè)計與施工期間,應(yīng)用信息管理技術(shù)的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下方面:①通過對巖土工程的施工信息進行集成化記錄和管理,能夠?qū)Ρ确治霎?dāng)前施工的信息和已建工程的信息,尤其是針對部分地質(zhì)條件復(fù)雜、 突發(fā)事件發(fā)生率比較高的區(qū)域,在施工期間借助信息管理技術(shù)能夠提前了解施工場地的地下水位、水質(zhì)的實際情況,巖體變形及壓力的變化情況等數(shù)據(jù)信息,然后及時調(diào)整現(xiàn)有施工方案中存在的缺陷不足, 及時制訂有效的預(yù)防方案。②在巖土工程中應(yīng)用信息管理技術(shù),也能夠加強建設(shè)、監(jiān)理以及其他單位之間的交流溝通,及時記錄各項施工信息,提高施工質(zhì)量。 ③巖土工程中引入信息管理技術(shù)也可以為后期施工記錄、竣工驗收報告等資料的提交與歸檔提供更多的便利,可以提高工程的設(shè)計與施工管理質(zhì)量效果,解決現(xiàn)有工程建設(shè)中存在的缺陷和不足,優(yōu)化施工效果。
巖土工程中信息管理技術(shù)的廣泛應(yīng)用是時代發(fā)展的必然趨勢。 在巖土工程中靈活地應(yīng)用多種信息技術(shù),可以有效規(guī)避工程建設(shè)風(fēng)險,防治各類地質(zhì)災(zāi)害,降低施工難度,提高施工的安全性,保證工程質(zhì)量與效率。 信息管理技術(shù)在巖土工程設(shè)計與施工中還有著較大的發(fā)展與應(yīng)用空間。