关于隧道工程的动态设计与信息化施工研究

关于隧道工程的动态设计与信息化施工研究

武汉市政工程设计研究院有限责任公司湖北省武汉市430023

摘要:近年来随着我国经济水平的提高,我国得工程建设规模也不断攀向新的高峰。但在隧道工程建设方面,一方面由于我国隧道工程建设起步较晚,近几年虽有了较大的进步但较发达国家还有一定的差距,隧道工程建设理论体系还有待进一步完善。另一方面,在实际工程运作过程中,隧道工程的设计以及施工出自不同的部门或单位,两者很难协调一致。这也导致资源的浪费以及安全事故的多发。本文正是通过对隧道工程的动态设计和信息化施工的研究来探讨这一问题。并提出应从体制机制的建设上来实现设计和施工协调一致的目的。

关键词:隧道工程;动态设计;信息化施工;体制机制

一、隧道工程发展背景及现状

改革开放四十年来,我国的综合国力有了很大的提升。尤其是这几年我国不断增加的基础设施建设的投资,更是极大促进了隧道工程的发展。随着我国社会城镇化进程的不断加快,为了缓解人口住房和交通压力,我国近几年修建了大量的公路铁路隧道以及用来水力发电的输水输电隧洞,以及在城市建设中大力发展的城市地下及地下空间建设,这些外部因素直接促进了我国隧道工程进入一个全新的发展时期,在这个时期内,我国先后建成了秦岭、太行山等一大批举世瞩目的特长隧道工程,同时为了加强城市间的联系和发展,先后完成了武汉长江、南京长江和青岛海底隧道等一大批水域及海域的隧道工程建设。通过我国隧道工程的大力发展,使得我国已经成为世界上发展最快的地下工程建设大国。在工程建设过程中,我国隧道工程施工工作者克服了种种恶劣的自然条件,发挥其智慧,创新的许多施工技术手段,解决了工程施工中遇到的问题挑战。同时,为人类的隧道工程建设的发展,做出了很大的贡献。虽然我国的隧道工程建设,在我国社会主义特色市场经济的背景下,整体处于稳步上升的态势,也取得了令全世界瞩目的成果。但是我还要清晰的认识到,我们仅仅是隧道工程建设的大国,不是隧道工程建设技术强国,与世界上拥有较成熟的隧道工程技术的国家相比来说,拥有一段差距,这就需要我们充分的认识到自身的行业发展中的不足与瓶颈,选择有针对性的改革措施,强化自身实力、完善自身管理制度,从而促进自身发展。从目前来看,我国的隧道工程建设事故发生的频率居高不下,在施工过程中项目投资追加的现象更为严重。造成这些现象的原因虽然与恶劣的地质环境和不完善的技术应用有关,但重点的反映出建设过程中设计与施工严重脱节的现象,由此可以看出在隧道工程中动态设计与信息化施工的重要性。只有要求施工单位将隧道工程的动态设计和信息化施工落实到实处,才可以让整体的隧道工程发展水平得到有效的提升,如何做到真正的动态设计和信息化施工,提高工程项目的效率和效益,是本文是要探讨的重点内容。

二、隧道工程的动态设计与信息化施工

隧道工程是指在各种地质环境中进行地下隧道及地下空间建设的工程项目,隧道工程被公认为是建设行业难度最大和风险系数最大,同时也是最高造价的工程项目。其中主要原因在于隧道工程的建设,往往受勘查技术手段和前期投入不足,以及周围地质环境等因素的影响,地质勘察技术手段不完善,往往不能及时提供工程项目所在地区的地质环境情况,为隧道工程的顺利施工留下隐患。另外,我国现行的隧道建设体系上不成熟,建设方式仍然采用设计和工程类比的方法,然而传统的施工手法已经无法满足日益加快的社会发展的步伐,这只要求我们需要在传统的施工手段上进行创新和改革。所谓动态设计是将设计分为两个阶段进行完成。第一阶段称为预设计阶段,在隧道工程施工准备阶段完成,对隧道工程进行指导,与传统设计一样使用工程类比的方法,在工程对某些工程问题的决策较为模糊;第二阶段称为设计修正阶段,即在工程过程中,通过对第一阶段设计中出现的有争议的施工问题和在施工过程中发现的不利于施工顺利进行的地质情况进行讨论与完善。根据所属的建设地区,采用有针对性的施工方案和检测方案,并且及时地采取施工安全措施,降低不利因素的影响,进而优化施工建设的整体过程。信息化施工是利用现代先进的技术手段应用到隧道工程的施工各个环节当中,大大的提高了工程建设的效率,信息化施工与动态设计是一个辩证的综合体系,二者紧密结合相辅相成。具体流程是:预设计一施工检验一地质判别一监测信息一修正设计一施工检验。

三、动态设计与信息化施工未落实的原因分析

在我国隧道工程施工体制是设计与施工相分离。其建设体系的架构,一般分为建设、监理、设计、施工,这四个主体在这个建设体系中,设计方提供施工图纸,施工方案按设计图纸进行施工,二者是合作的模式,采用合同的方式进行联系。两个合同主体以隧道工程的建设项目为中心来继续协调,并最终完成整体的隧道工程建设工作,因此在工程项目的管理方面也根据这个体质特点,划分为了规划设计管理阶段和组织施工管理阶段。虽然在我国现行的合同设计体制的管理架构下,工程的设计方与施工方都是围绕工程项目为中心进行协调,但是这样的做法完全撕裂了设计施工的关系,二者在合同形式和内容上是分离的。彼此之间,没有约束关系,因此二者的承担风险也是有区别的,这就导致了设计方与施工方只关注自身在设计工作中所需要承担的风险,忽略了对其他方面的影响。这种做法对施工的整体规划建设没有益处,将导致了动态设计和信息化施工不能有效融合和完美统一。

四、动态设计与信息化施工建议

根据隧道工程特点,可以参照工业化生产模式,让设计和施工融为一体或促使设计、施工一体化,形成合力共同完成隧道这个工程项目。设计不仅仅关注功能和结构,也介入施工实施,在理论和技术方而提供全而支持,施工方不仅仅关注施工实施,也延伸到设计中,全面了解产品状况,从实施的角度优化设计。

为了实现动态设计与信息化施工完美融合的这一最终目标,在我国隧道工程的设计,应立即加强施工,技术等方面的发展,必须进行全面的革新,应用目前先进的科技手段,实现本行业工程施工的各个环节的信息化、智能化。在隧道工程及地下空间工程的设计中,进行更加具有安全性、经济性的研究。鼓励高校对相应的技术进行可实践性的创新,并将成果应用到施工过程中。鼓励设计单位进行动态设计的工作,进而促进设计与施工单位的融合,最终达到减少施工事故,提高投资效率的目的。

五、结语

动态设计和信息化施工是一个很好的理念,切实落实可以大大提高隧道的建设技术水平,提高投资效率和效益。希望通过本文的探讨,能够为隧道工程的发展作出贡献,为实现行业水平的提高提供参考。

参考文献

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