信息化施工在高速公路中的應用研究

李國紅

摘要：本文以黃土地區高速公路施工信息化的工程為例，分別介紹了信息化施工運行體系架構，說明了該工程的具體施工應用，包括工程概況以及施工中的管理難點和技術難點；最后闡述了信息化施工的的四個關鍵策略。

Abstract： In this paper， based on the informationalized construction of expressway in loess area， the informationalized construction operation system architecture is introduced， and the specific construction application of the project is described， including the engineering overview and the management difficulties and technical difficulties in construction. Finally the four key strategies of informationalized construction are expounded.

關鍵詞：信息化施工；運行體系架構；管理難點；技術難點；策略

Key words： informationalized construction；operation system architecture；management difficulties；technical difficulties；strategy

中圖分類號：U415.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）10-0021-03

0 引言

現如今，各地區的交通越來越發達，對高速公路的要求也越來越高，而計算機技術的不斷發展，信息化施工方法在高速公路工程中得到了越來越多的應用。由于各個地區的土質地基的軟硬不同，其物理學上的指標會相差很多，再加上眾多的影響因素，往往使施工后的結果與當初所預期的有一定的差異，因此，信息化施工方法對建設高速公路有十分重要的意義。這里提到的信息化施工方法，在通常情況下就是指在施工過程中實時監測數據，根據得到的數據來對施工進行反饋調整，從而使設計和施工效果達到最好。

本文以黃土地區高速公路隧道信息化施工為例，對該問題進行探討。由于該地區地理結構較為復雜，施工難度較大，所以在施工之前要進行高精度的勘探，可以采用遙感解譯、物探以及地質調繪等方法提高勘探精度，但這也只能得知部分地質，其他部分地質還需要在施工圖階段加強施工地質和超前預報才可以明確。因此，加強施工圖階段的地質工作，信息化施工是十分必要的，也只有如此才能夠完善地質的勘探，從而更好地完成設計。

沒有經過勘探的地區就好比一個黑箱，隨著勘探工作的慢慢進行，黑箱會轉變成灰箱，最后采用信息化施工階段后，灰箱才能夠完全轉變成白箱，勘探階段系統分析示意圖如圖1所示。

1 信息化施工運行體系架構

在信息化施工過程中，要把“圍巖級別確定和災害預報”作為施工的綱領，在施工過程中，施工手段包括地址掃描以及超前物探，把目前的規范標準、專家系統以及類似的工程作為決策方法，實現信息化施工的全過程管理。隧道工程信息化施工的內涵以及流程圖如圖2所示。從該圖中我們不難看出，信息化施工主要包括三個部分，分別為資料收集、初步分析判斷以及通過監測得到的數據和實際圍巖級別來進行合適的調整。其中，資料收集主要搜集的是掌子面和側壁的基本的地質條件、掌子面周圍的初支的監測結果以及通過超前地質預報法對掌子面前方的地址的預測。第二部分主要是通過分析第一步得到的資料，初步判斷掌子面的圍巖級別并初步確定支護參數，如果實際測量和資料收集得到的數據有一定的差異，那么就要做出合適的調整。第三部分就是根據實際監測做出相應調整，并且對掌子面前方的災害做好合適的應對措施，以防災害的發生。

2 具體施工應用

2.1 工程概況

本文所介紹的是黃土地區高速公路施工信息化的工程，臨縣至離石的高速公路是“山西高速公路調整規劃”中三縱十一橫十一環西縱高速公路的重要組成部分之一，它對于山西省的交通的完善布局以及促進該地區經濟的發展有著十分重要的意義。臨離高速公路路線示意圖如圖3所示。

臨離高速公路的起點位于臨縣陳家莊北部大概一千米的位置，和太佳高速交叉，而且在臨縣設置了樞紐。該高速途徑臨縣、三交而且和離石區的環城高速相通，橫跨青銀高速，終點位于柳林縣郭家山村的南方。該工程各項數據可由表1看出。

2.2 信息化施工重難點

2.2.1 管理難點

信息化施工過程中的管理難點主要存在三類，第一就是減少變更難度大，由于開挖的實際情況和開工前的預期出現差異是不可避免的，所以施工隊往往不能都按照施工圖中設計的方案進行施工，而必須要做出相應的調整，因此通常情況下在隧道施工中增加的費用變更比較頻繁，這也正導致了減少變更難度大。第二就是重過程、輕分析、輕實施，在信息化施工過程中，往往會存在只重視監測儀器的放置以及數據采集，從而忽略了數據分析和反饋預報的問題，只滿足于收集資料和提交數據及報告，只是簡單地分析數據就判斷是否超過極限值以報警，而且不能結合施工隊得到的地質信息和設備的監測結果進行充分透徹的分析，提出合理的建議，從而浪費了大量的人力和物力。第三就是超前地質預報的管理范疇，隨著技術的不斷發展，雖然隧道超前預報技術相比以前有了很大的進步，但是在施工過程中，該技術還存在許多問題，使用手段單一，降低了使用的廣泛性以及預報的準確性。