信息管理技术在岩土工程设计和施工中的应用

王正国 中化地质矿山总局湖北地质勘查院

岩土工程的研究对象是岩体和土体，这也造成了岩土工程具有一定的复杂性和隐蔽性，在 一定程度上增加了岩土工程勘察、设计以及施工的难度。为了能够有效保证岩土工程的施工质量和施工效率，不但要不断规范施工、完善管理，还需要加强在岩土工程当中应用信息管理技术。基于此，本文详细分析了信息管理技术在岩土工程设计和施工中的应用，以供参考。

一、信息管理技术的概述

（一）信息管理技术的内涵

信息管理技术指的是统一管理各类信息数据。信息管理技术有现代特点，不但包含管理数据，还包含了管理信息资料等。在岩土工程施工阶段与设计阶段，都非常适用信息管理技术，信息管理技术能够进行划分岩土工程的建设数据，满足用户不同层次的要求，在一定程度上提高服务用户的水平与质量。

（二）信息管理技术的应用价值

在以往我国始终使用人工管理模式，对岩土工程设计施工的相关数据进行管理、分类以及管理。内在因素和外在因素会在很大程度上影响人工管理，大多数管理工作人员都具有比较强的随意性和主观性，对信息管理的时效性造成了一定的影响。一部分管理工作人员缺少一定的专业素养，在很大程度上会影响信息管理的可靠性和真实性。在外在因素和内在因素的限制下，人工管理信息的难度非常大，并且容易发生实际施工决策失误的情况，在很大程度上限制了岩土工程的开展。岩土工程建设是一项非常复杂的工作，其中涉及的利益主体非常多，只有推动信息互相共享，进行创新信息管理，才能够在最大程度上保证资料数据的流通性，从而有效提升资料数据的应用质量和应用效率。为了可以有效填补人工管理的缺陷，我国使用信息管理技术。随着信息技术快速发展，信息管理技术也进行创新，根据目前实际情况来看，信息管理系统包含了三个部分：第一部分，收集数据；第二部分，分析数据；第三部分，处理数据。信息管理技术填补了传统人工管理方式的缺陷，能够进行测定潜在的风险，全程管理岩土工程项目建设。信息管理技术可以实时监测岩土工程，充分掌握岩土工程的实际建设情况，减少发生安全事故的概率。站在这个方面上看，信息管理技术具有一定的社会效益和经济效益，能够在最大程度上提升管理岩土工程水平。

二、信息管理技术在岩土工程中的重要性

信息管理技术不单单进行管理工程信息数据，并且服务岩土工程项目的整个工程，利用实时监测岩土工程，并进行收集相关信息数据，并且针对这部分数据进行全面管理集成和分析。信息管理技术需要达到严密整理数据和科学合理分析的要求，并且需要提供有利于服务查询以及有用的工程指导等。在岩土工程中，收集相关数据以及储存相关数据主要是依靠有关公式和经验根据，最终的表达方式是图像或者文本，具有一定的直观性，能够方便管理人员进行岩土工程的评价、查询以及分析。随着计算机技术不断地发展，大部分岩土工程工作人员在岩土工程当中应用信息管理技术，获得了相对应的成效，比如计算机仿真技术、岩土可视化、信息化施工、信息监测反馈、地理信息系统GIS以及基于信息管理技术进行分析岩土工程可靠度和风险决策等。这一部分技术都是由信息管理技术进行构成的，通过应用信息管理技术，其在岩土工程项目竣工验收、施工、设计以及勘察等各个环节有着重要作用。随着社会不断地发展，科学技术不断地进步，信息管理技术往更开放先进的方向持续发展，并且更好地服务于岩土工程[1]。

三、信息管理技术在岩土工程设计中的应用

勘察岩土工程需要按照工程建设的要求，对建设场地的环境特点、岩土工程条件以及地质进行分析和查明，其中最重要的工作包含岩土工程地质测绘、调查、采取勘探土试样、室内试样、现场检测检验以及原位测试，从而按照这几种方式或者全部方式，对岩土工程场地地质条件进行定量评价或定性分析，制定符合各个阶段所需要的结果文件。在勘察岩土工程活动完成之后再进行设计岩土工程，按照岩土工程场地环境特点、地质和工程条件以及甲方施工要求，进行基地工程、边坡工程、基坑工程、隧道地下工程、爆破工程、地震工程以及桩基工程的施工图设计和方案设计。在勘察和设计岩土工程的过程中，通常需要进行岩土工程场地的地下水分布状况、岩土体力学参数、地质结构、气候条件以及地形地貌等特征的评价，随后进行取值，方便进行基础加固、选型以及支护、爆破方案的设计[2]。

但是因为岩土工程相对应的研究对象是土体和岩体，而土体和掩体和别的材料不一样，其不具备明确的工程性能和力学参数，而地下水分布状况、岩土体力学参数、地质结构、开挖方式、气候条件等因素会在很大程度上影响其性能和力学参数，所以岩土工程具有非常强的复杂性并且具有一定的区域特点。鉴于岩土体具有一定的复杂性和特殊性，可以利用信息管理技术进行分析、储存以及管理岩土工程场地里的工程地质信息，利用各种各样方式的信息反馈，能够为这个地区后期的岩土工程设计和勘察提供一定的指导依据。利用整理收集场地里的岩土工程信息，包含地下水分布状况、地质结构、地下管线分布情况、地震背景、地形地貌以及岩土体提供力学实验数据等信息，按照当地的理论公式和经验，进行储存和管理各个岩土体的工程性能和力学参数，随后建模评价和分析，可以获得这个场地里的平面图和工程地质剖面，评价各个基地的均匀性和稳定性，同时确定低级的承载能力，这样能够确定各项防治方案、支护方案以及基础类型。不断积累工程地质信息，信息管理系统逐渐增加信息量，并且覆盖的范围越来越广泛，这样确定岩土工程支护、参数、防治方案就更加有效且完善。

岩土工程技术人员在操作整个流程过程中，需要在最大程度上提高自身专业技术能力，充分了解岩土工程的信息分布状况以及岩土地下的基本结构特点，每个部门之间需要做好问题交流和问题分析工作，不断进行工作经验的总结，并使用相应的解决措施，处理岩土工程当中存在的细节问题，根据以往的经验和有关定理为设计根据，不断加大管理力度，归纳出更全面和具体的岩土力学数据信息，随后针对项目板块进行分析和综合评价，这个操作方式能够有利于获得更加清晰的地质工程平面图和地质剖面。

四、信息管理技术在岩土工程施工中的应用

（一）信息管理技术实现岩土工程设计方案

对于实施岩土工程设计方案而言，岩土工程最主要的工作内容包含岩土工程施工、处理地基、工程孔施工、施工爆破以及开挖等[3]。目前，我国大部分都是利用现场技术工作人员依赖之前的施工经验、根据施工图纸和施工方案进行岩土工程的施工，并且由相关政府部门、监理单位以及建设单位进行监督和管理。但是由于岩土工程现场施工场地的地质条件具有一定的复杂性，并且在施工过程中发生的突发情况无法符合设计方案的情况下，倘若依旧根据原本的设计方案进行，那么就无法有效保证岩土工程施工的可靠性和安全性，而在岩土工程当中应用信息管理技术，能够在一定程度上防止出现这种情况[4]。

（二）监测信息反馈和信息化施工

在岩土工程实际施工过程中，信息施工和信息监测反馈技术有着一定的作用，因为岩土工程施工具有一定的多变性和复杂性，所以在整个工程施工的过程中需要严格把控资金情况和施工进度。同时需要充分了解中央各个地方的法律规定，这样才可以在最大程度上掌握各种各样的资源，能够为管理人员提供更加科学合理的决策。在岩土工程施工过程中，需要充分地进行考虑到各个方案所需要的经济费用以及相对应的经济收益，并进行分析工程项目对于周边环境所造成的影响，利用综合分析各个指标，选择出对周边环境污染最小并且经济收益最好的设计方案。我国评价岩土工程主要是通过计算内部收益率、投资回报年限、净现值以及经济效益费用比等指标的期望值，并按照这个进行优选方案。但是因为岩土工程在施工过程中存在各种各样的不确定因素，导致每个方案的经费和收益都存在一定的不确定性，从而造成风险和效益并存的情况。不确定性主要指的是不确定问题的结果，需要进行分析岩土工程项目发生各种风险的概率以及相对应所导致的后果，进行估算风险。通常风险管理都有以下几个步骤：

第一，鉴别风险：进行鉴别风险特点、风险行为以及风险来源或者风险现象相关的不确定性[5]。

第二，风险的度量和量化：通过数学知识的概率论，进行量化分析可能发生的风险，并寻找发生风险的概率值，同时找到风险来源，清晰各个风险之间的关系。

第三，风险评价：过度整个风险管理和风险评估。

第四，规避风险和接受风险：这个环节代表“风险决策”，针对每个决策，利用评估成本、估算效益，并详细地进行分析风险对于环境造成的破坏和对社会产生的影响，分析风险能接受的程度。

第五，风险管理：在第四个环节的基础上进行执行[6]。

（三）信息管理技术在岩土工程施工中的优势

信息管理技术在岩土工程施工过程中最主要的作用是，让施工记录集成化管理能够有效实现全程记录和全程跟踪施工的整个过程中。在岩土工程施工过程中，信息管理技术的主要优势主要展现在以下几个方面：

第一方面，集成化的记录和管理岩土工程的实际施工信息，能够对目前岩土工程意见工程信息和施工信息进行分析对比，特别是针对一部分施工过程中地质条件较为复杂、容易发生突发事件的岩土工程，能够根据岩土体变形和压力变化以及施工场地里面地下水质水位的实际情况等信息，及时进行调整施工方案，制定相对应的预防策略。

第二方面，在岩土工程当中使用信息管理技术，有利于相关政府部门、监理单位以及建设单位更加有效地监督和管理岩土工程的整个施工过程，由于利用信息管理技术能够更加及时地录入施工记录和提交施工记录，在这个过程当中并不可以随便更改数据，这样可以在一定程度上防止发生偷工减料等违规情况。

第三方面，在岩土工程施工过程中引入信息管理技术，能够方便后期竣工验收报告以及施工记录等相关资料的归档和提交，同时能够推动从纸质施工记录转变成电子施工记录[7]。

五、信息管理技术在岩土工程设计和施工中的管理措施

（一）重视信息管理技术内容

根据上述分析了解到，岩土工程设计和施工过程中，施工工作人员通过科学合理的运用信息管理技术，能够在最大程度上深化岩土工程的设计质量和施工质量，提升岩土工程的设计施工效率。对于信息管理技术的重要性，施工单位需要全面加强重视信息管理技术内容。在正式应用信息管理技术的过程中，施工设计人员需要充分了解应用信息管理技术的原理以及相关流程，并进行管理岩土工程施工建设的整个周期。施工设计人员需要严格把控自身实际操作行为，始终秉持应用信息管理技术的基本原则，严格部署和规划岩土工程设计施工内容，加强注重信息管理技术所反映的内容数据。可以与信息管理技术反映的资料数据进行充分的结合，对于现场施工作业过程中可能碰见的风险问题，进行实时观测以及动态管理，避免在一定程度上影响现场施工效率和施工质量。

（二）做好施工现场信息记录

在岩土工程正式设计施工过程中，现场施工工作人员需要在系统体系当中正确记录岩土工程施工信息数据，在目前阶段已建工程项目信息和施工信息之间，能够全面实现整个过程管理和记录的目的。岩土工程设计工作和施工工作过程中涉及的资料数据内容非常多，倘若没有第一时间进行储存和整理，会在很大程度上影响后续施工工作。施工单位需要有效加强录入现场施工记录，以及处理传递现场施工记录。及时在系统内部当中记录水质分布情况以及岩土变形要素等等内容信息，能够为后续施工工作提供相对应的指导。

六、信息管理技术在岩土工程设计和施工中的应用趋势

建设工程行业当中广泛应用岩土工程新材料和新技术，让人们不会只单纯追求工程项目的占地面积和使用功能，能够在一定程度上提升人民的城市品质和生态理念。建设岩土工程行业当中广泛地使用智能节能化和绿色环保化，这也是最主要的一个环节。虽然岩土工程智能节能化和绿色环保化具有非常好的技术含量，涉及了非常多专业系统和领域，但是在实际进行信息管理过程中，需要技术协调的环节很多，因此，建立岩土工程信息管理技术体系要从最初确立岩土工程项目开始，准确的定位，在后期施工和实际的过程中，也需要保持谨慎。所以，在岩土工程实行智能节能化和绿色环保化的额过程中，需要从最初确定岩土工程项目的过程中就要进行准确的定位，不仅如此，需要岩土工程信息管理技术相关工作人员充分了解这个系统，并且要求其具有丰富的岩土工程实际经验和施工经验，始终保持谨慎小心的态度[8]。

七、结语

综上所述，在岩土工程设计和施工中应用信息管理技术是非常重要的，能够有效保证施工进度和施工质量，具有一定的现实意义，不仅如此，在我国经济不断发展，科技不断进步的背景下，应用信息管理技术是必然的发展趋势。目前建筑行业当中发展非常热门的工程就是岩土工程，但是其操作管理流程相对比较复杂，需要使用高效信息管理技术，可以有效减少岩土工程设计和施工过程中的难度问题，统一进行管理和规划。通过总结分析信息管理技术在岩土工程设计和施工中的应用来看，完善信息管理技术在一定程度上加强岩土工程方案设计的完整性，能够严格地管理和监测施工作业，有利于保证施工项目整个的可靠性以及安全性。