隧道施工机械化、装配化与信息化

冯志谦

【摘要】隧道施工工程是处在地质环境中的一种地下结构物，地质环境的未知因素决定了隧道工程的风险以及复杂性。当前的隧道设计理论还不够成熟，为此需要采用工程类比和经验进行设计，同时还要强调动态设计以及信息化的施工。本文对隧道工程设计及施工过程中存在的问题进行了分析，同时建立了动态设计和信息化施工的体系，以期形成一个对项目综合效率有利的评价机制。

【关键词】隧道工程;动态设计;信息化施工

【中图分类号】U455

【文献标识码】B

【文章编号】1671-3362（2020）08-0046-02

近年来，我国经济水平在快速发展，同时也推动了建筑施工的发展。但当前的工程建设过程中常有事故发生，这和地质环境以及施工人员对技术的掌握程度有关，在很大程度上反映了建设过程中存在施工脱节的情况。如何进一步做好动态设计和信息化施工，提升建设项目的效率以及效益，是当前相关人员应当着手解决的难题[1]。

1.隧道工程的动态设计与信息化施工

由于对其技术的早期调查，其主要手段、缺乏投资等因素往往无法完全了解到复杂的地质环境。环境的地质研究非常重要且可预测，这决定了隧道中主要项目的高潜在风险和多样性。隧道中的工程甚至被认为是施工中最困难，最危险的工程。当前用于长隧道建设的理论基础系统的建设尚未成熟，实践经验的设计以及主要项目之间的比较仍然是一种方法。主要隧道项目的高难度和高风险需要高科技和高水平的日常管理。这些项目对设计方法和施工单位也有更高的要求。实际上，生命动态设计匹配，即设计匹配，在初始阶段迅速完成：第一阶段是预详细设计，在现场建设之前快速完成，以系统地指导项目建设。设计前的搭配大多是指工程项目的隐喻，也具有模糊决策过程的特点。中间阶段是修改设计的一部分，即在施工过程中，通过各种方式来揭示地质环境条件和工地施工中的这些变化，修改并逐步改进预先独特的设计，然后继续进行。

2.隧道设计和施工现况

2.1预设计指导施工

实际上，长大隧道工程是由详细设计单位确定的，然后才进行设计。个别的设计单位根据现场勘查文件和工程项目的类比以及相应的实际经验，确定设计施工单位图纸。组织单位审查预设计后，完成预设计协调并将其交付给现场的施工单位，往往强调了由主体组成的结构的高强度和耐用性以及重要的功能设计，通常缺乏对施工工作条件的系统模拟或简单的模糊后续处理。大多数的支护措施都采用标准的参考实例法，甚至机械复制照片集来分析围岩开挖施工和支护的相对稳定性。对相应措施的适用性的综合分析较少。施工单位需要考虑围堰、支座和关键小环段。现场施工单位收到的施工图和文件应视为合同的最终文件之一。进出现场后，价格应按图纸计算。施工过程中，地质环境发生明显变化或发生突发情况的，建设工程单位应当提出变更后的独特设计方案。

2.2设计图与实施存在差距

此外，隧道中的项目工程通常以预设计为指导，从而扩展了整个项目的建设过程。因此，设计协调部门非常重视预设计，因此需要大量资金。经过更多独特的设计，计算和审查过程后，它也可能是内部和外部非强制性审查过程和工程图的一种方式。因为它具有很高的装配性，而且还保留了一定的安全保证稳定性因子。但是，某些设计和实现之间通常存在很大的差距，并且与实际操作不同。这也是水文地质环境中最常见的明显变化与突发恶劣条件之间的区别。

2.2.1预设计和施工实施的隧道断面存在差距

预先设计的隧道国家控制段根据新建筑规范的概念考虑了一定幅度的裕度，并由于经济原因限制了裕度，并根据相关工作文件的法律规定，整体结构、构件之间的尺寸和数量数据的计算方法将考虑到基坑开挖过多，基坑开挖不足和挤压变形，并且限制了施工作业和精确测量的最大误差。尽管在证书中将估算围岩的变形，并且将要求施工单位进一步扩大考虑施工工作和直接测量误差率的需求，也就是说，唯一的设计图仅清楚地定义结构形式和内轮座，以及对围岩的开挖和支撑。当施工方无法获得图纸后无法使用它时。施工誤差要根据制造企业强大的项目施工能力和整体水平来确定。

2.2.2预设计未考虑具体施工方机械、工艺特点

预先的详细设计通常在施工方进入和离开现场之前很快完成，因此对特定项目施工的考虑有限。没有充分考虑施工方法，相应措施和面积规模，或未考虑具体内容。没有考虑施工方各种机械和施工过程的最大特征。随后，他们大多可以根据一些设计图纸，对施工负责人进行详细设计，并对建设项目的具体方案进行相关研究。另一方面，有必要选择最合适的金属机械和制造工艺;同时，有必要根据综合成本或建设项目的方便性来调整零件尺寸。应该与独特的设计师沟通如何进行微调。为了方便现场施工，允许某些项目的施工单位调整尺寸和大小，这可能会完全改变应力特性，导致变形过小，并可能导致安全事故。

2.3动态设计和动态施工不足

迅速进入项目建设的第三阶段，科学合理的情况应该是生命动态设计和生命动态项目建设的细节。根据裸露的地质环境条件，实时监测信息的内容和施工单位的各种重大变化，应及时修改和不断完善前期设计，或及时处理后再进行调整。优化施工单位的方案选择和生产工艺，或者对施工单位采取各种安全保障措施。

3.目前动态设计与信息化施工未落实的原因分析

3.1建设体制的影响

中国建筑系统长期全面实施独特设计和建筑的完全分离。每个行业的发展都建立了一个法定代表实体，专门从事专业细节的设计或建造。并且，严格按照资格和行业发展前景来制定管理模式[2]。项目建设的各方以多种方式终止了公开招标并签订了合同，并根据实际情况成功完成了详细设计。设计人员提供了完整的施工图，现场施工人员根据详细的设计图进行了施工。当前的合同基本框架是在促进单位综合中心建设的相互协调下完成的。

3.2动态设计和信息化施工的体系没有有效形成

实时动态设计方法和相关信息构建是有机集成的整体表现。由于当前的详细设计和构造分离，实时动态独特设计和相关信息构造系统的构造尚未更有效地形成。首先，行业发展和建筑实践不需要或敦促细节设计者建立相应的动态信息细节设计系统。通常对预设计方法抱有太大期望;可以预期的是，早期的独特设计可以在施工单元中包含各种条件，从而反映出重型建筑工程图纸和中后期的轻型条件。该系统在承运人的支持下形成明确的支持系统;持续实施过程中的理想情况是获得支持，这可以将非常有利的条件转化为负载，并且不受设计和匹配需求的法律约束。仅通过建设工程进行的围岩开挖就可以有效地控制支护，从而达到部分设计动机。这些措施需要持续有效的对策，这些对策可能会整体上调整锚索的所有参数，或者重新调整现场施工的几种方法和过程。

4.动态设计与信息化施工建议

4.1管理机制上促进设计和施工一体化

设计不仅要注意其功能和整体结构，而且要大力干預建设项目以继续实施。它为科学理论和各种技术提供了全面的支持。项目建设单位不仅注重项目建设的全面实施，而且还扩展到设计方法上。新产品的现状是从各个角度对详细设计进行优化和升级，同时注重成本性能和投资生产效率。例如，继续实施工程建设部分的设计和项目建设的合同，并结合社区业主将项目独特的设计与施工工作相结合的方式启动合同，使设计匹配和项目各方的约束力可以共同维护各方的利益和社会利益以及潜在的风险，以促进设计匹配和施工工作的融合，在技术上相互协调，更好地将各种理论与理论实践相结合，并更好地完成任务。

4.2促进建立动态设计和信息化施工体系

部分设计和各种信息化建设系统，实现所有动态独特设计和信息化建设理念，具体指导所有动态设计协调和信息内容建设的不良行为。所有动态独特的设计都意味着设计配置涵盖了现场施工的全过程，更需要考虑地质环境以及建筑的明显变化。采用调整支护两种方法，充分考虑本工程施工工艺及现场施工条件差。为了能够有效地实施所有动态的、独特的设计，在管理的早期阶段对管理工作计划设计方法和施工单位措施计划进行了划分，并重新考虑了设计方案。将列出所有动态详细信息。在人工施工图的详细设计中，一种调整支护参数值或现场施工微调的方法和过程，也可以实现对情况的综合评价，以便基本确定最佳方案。

5.结束语

由上可知，将动态设计和信息化施工紧密地联合到一起能够提升到隧道的建设技术水平，为此相关人员应当不断增强对其的完善以及开发，才能切实提高投资效率以及收益，为我国建筑行业的发展提供一定的帮助。

参考文献

[1] 施工技术. 超前地质预报技术在铁路隧道动态信息化施工中的应用[J]. 现代隧道技术， 2105， 52（1）：197-202.

[2] 吴梦军， 吴庆良. 山岭公路隧道机械化施工现状与展望[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）， 2020， 39（03）：14-21.

（作者单位：中交一公局桥隧工程有限公司）