信息化施工在高速公路中的应用研究

李国红

摘要：本文以黄土地区高速公路施工信息化的工程为例，分别介绍了信息化施工运行体系架构，说明了该工程的具体施工应用，包括工程概况以及施工中的管理难点和技术难点；最后阐述了信息化施工的的四个关键策略。

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.

關键词：信息化施工；运行体系架构；管理难点；技术难点；策略

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

中图分类号：U415.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）10-0021-03

0 引言

现如今，各地区的交通越来越发达，对高速公路的要求也越来越高，而计算机技术的不断发展，信息化施工方法在高速公路工程中得到了越来越多的应用。由于各个地区的土质地基的软硬不同，其物理学上的指标会相差很多，再加上众多的影响因素，往往使施工后的结果与当初所预期的有一定的差异，因此，信息化施工方法对建设高速公路有十分重要的意义。这里提到的信息化施工方法，在通常情况下就是指在施工过程中实时监测数据，根据得到的数据来对施工进行反馈调整，从而使设计和施工效果达到最好。

本文以黄土地区高速公路隧道信息化施工为例，对该问题进行探讨。由于该地区地理结构较为复杂，施工难度较大，所以在施工之前要进行高精度的勘探，可以采用遥感解译、物探以及地质调绘等方法提高勘探精度，但这也只能得知部分地质，其他部分地质还需要在施工图阶段加强施工地质和超前预报才可以明确。因此，加强施工图阶段的地质工作，信息化施工是十分必要的，也只有如此才能够完善地质的勘探，从而更好地完成设计。

没有经过勘探的地区就好比一个黑箱，随着勘探工作的慢慢进行，黑箱会转变成灰箱，最后采用信息化施工阶段后，灰箱才能够完全转变成白箱，勘探阶段系统分析示意图如图1所示。

1 信息化施工运行体系架构

在信息化施工过程中，要把“围岩级别确定和灾害预报”作为施工的纲领，在施工过程中，施工手段包括地址扫描以及超前物探，把目前的规范标准、专家系统以及类似的工程作为决策方法，实现信息化施工的全过程管理。隧道工程信息化施工的内涵以及流程图如图2所示。从该图中我们不难看出，信息化施工主要包括三个部分，分别为资料收集、初步分析判断以及通过监测得到的数据和实际围岩级别来进行合适的调整。其中，资料收集主要搜集的是掌子面和侧壁的基本的地质条件、掌子面周围的初支的监测结果以及通过超前地质预报法对掌子面前方的地址的预测。第二部分主要是通过分析第一步得到的资料，初步判断掌子面的围岩级别并初步确定支护参数，如果实际测量和资料收集得到的数据有一定的差异，那么就要做出合适的调整。第三部分就是根据实际监测做出相应调整，并且对掌子面前方的灾害做好合适的应对措施，以防灾害的发生。

2 具体施工应用

2.1 工程概况

本文所介绍的是黄土地区高速公路施工信息化的工程，临县至离石的高速公路是“山西高速公路调整规划”中三纵十一横十一环西纵高速公路的重要组成部分之一，它对于山西省的交通的完善布局以及促进该地区经济的发展有着十分重要的意义。临离高速公路路线示意图如图3所示。

临离高速公路的起点位于临县陈家庄北部大概一千米的位置，和太佳高速交叉，而且在临县设置了枢纽。该高速途径临县、三交而且和离石区的环城高速相通，横跨青银高速，终点位于柳林县郭家山村的南方。该工程各项数据可由表1看出。

2.2 信息化施工重难点

2.2.1 管理难点

信息化施工过程中的管理难点主要存在三类，第一就是减少变更难度大，由于开挖的实际情况和开工前的预期出现差异是不可避免的，所以施工队往往不能都按照施工图中设计的方案进行施工，而必须要做出相应的调整，因此通常情况下在隧道施工中增加的费用变更比较频繁，这也正导致了减少变更难度大。第二就是重过程、轻分析、轻实施，在信息化施工过程中，往往会存在只重视监测仪器的放置以及数据采集，从而忽略了数据分析和反馈预报的问题，只满足于收集资料和提交数据及报告，只是简单地分析数据就判断是否超过极限值以报警，而且不能结合施工队得到的地质信息和设备的监测结果进行充分透彻的分析，提出合理的建议，从而浪费了大量的人力和物力。第三就是超前地质预报的管理范畴，随着技术的不断发展，虽然隧道超前预报技术相比以前有了很大的进步，但是在施工过程中，该技术还存在许多问题，使用手段单一，降低了使用的广泛性以及预报的准确性。