公路隧道建设中信息化技术应用

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1、公路隧道建设中信息化技术应用【摘要】本文提出公路隧道建设中信息化技术的基本思路，简要说明隧道施工过程中信息化技术的发展过程以及公路隧道施工方法，在此基础之上，对公路隧道系统的基本构成、隧道施工信息采集以及信息处理分析进行简要阐述。【关键词】隧道施工；信息化技术；信息采集1.公路隧道建设中信息化技术基本思路二十一世纪以来，信息化设计与施工技术已经广泛应用于公路隧道建设中来，逐渐演变为是一个新的发展趋势，信息化设计是未来工程建设即将采取的重要方法之一，公路隧道信息化设计与施工技术的基本原理：利用初步勘察获得地质基本资料，采取数值模拟技术、经验

2、类比方法以及理论计算最终确定初步的设计方案，利用现场监测得到地质资料、围岩力学动态以及工作状态下的有关数据，以便在地质预报之前获得相关数据资料，再运用各种手段对这类数据进行总结和力学性能分析，判断围岩和支护结构体系的工作状态和稳定性能，确定出符合围岩动态的支护参数，最后才能开始进入施工状态。6公路隧道信息化设计与施工的核心是信息的采集、整理以及反馈结果。公路隧道的设计与施工不同于地面工程，隧道施工中的勘察、设计与施工等所有环节允许有交叉和反复。在进行地质调查的基础上，利用数值模拟分析、经验以及力学计算进行地质预设计处理，初步确定支护参数；

3、接着利用支护参数对初步设计和施工过程进行调整。工程实践表明，在公路隧道施工之前，进行设计和施工调整、修正是不可避免的。2.隧道施工信息化发展过程及施工方法2.1隧道施工信息化发展过程影响公路隧道设计施工的因素很多，如设计参数的确定以及设计方法的完善等等。都或多或少的影响着工程施工的质量、安全和进度。这一模式，就是传统的设计——施工模式。此模式最大的缺点是会使设计计算结果与实际工程状况产生不一致现状，出现很大差异。因此，充分运用隧道施工过程中的诸多信息，不断对设计和施工进行动态调整和控制，才能产生保证工程施工质量及安全的新型施工方案。这种方

4、式逐渐演变成为信息化施工方法。6随着大量隧道以及地下工程的不断出现，隧道工程的理论与方法也出现了广泛的进步，再加上科学技术的迅速发展，在隧道工程建设当中，人们逐渐意识到，将工程地质的勘察、设计与施工形成系统化、信息化为一体的思想变的尤为重要。隧道工程的主要特点是地质环境复杂多样、基础信息短缺不足。只有准确、实时获得到反映隧道整体的一些信息，并及时进行分析、处理和反馈，才能体现出隧道施工信息化的特点。如果把传统隧道设计施工方法成为静态方法，那么信息化设计与施工方法则为动态方法。2.2隧道信息化施工方法隧道信息化施工方法主要包括三个方面的内容

5、。①信息采集，隧道施工信息采集主要分为采集施工前地质勘测信息、施工过程中的围岩信息以及采集支护系统力学行为信息，必要时，还得采集施工过程中的一些地质信息。隧道施工前地质勘测信息的采集主要包括工程地质和水文地质信息等等。②信息处理，所谓信息处理就是利用反演分析法，将施工前监测到的一些基本信息，通过数值计算来确定出岩土体的基本参数。主要目的是利用通过反演分析获得结果，把隧道施工监测中采集到的新信息和新资料进行反馈，使其在施工设计中体现出来，以便对施工设计提供改进意见或者校正方案。③信息反馈，反应隧道稳定问题的重要指标是岩土体结构，隧道应力状态

6、是依据岩土体结构的力学效应而反映出来的，所以，通过观测或者测量岩土的应力状态可以了解和认识岩土体结构，而且，还可将由反演分析方法获得的岩土力学参数，运用于隧道稳定性分析计算方面。3.公路隧道洞口的信息化施工概况6在公路隧道洞口的施工建设过程中，岩土工程边坡是隧道建设中最为常见的重要问题之一。不管隧道洞口是岩质边坡还是土质边坡，按其性质均可以分为自然边坡以及人工边坡。自然边坡滑动的主要原因是风化、水作用导致软弱结构面性能下降，或者是因为边坡上荷载的加大，使得边坡稳定安全系数下降；人工边坡滑动是由人工开挖导致原来结构破坏，失去平衡。隧道洞口边

7、坡的稳定性对工程建设与运营有着极其重要的作用，因此对边坡的稳定性做出合理评价和合理设计是保证工程安全可靠的首要条件。但是边坡稳定性的定性以及定量分析的必然结果就是必须通过现场监测来证明，因此边坡稳定分析极其重要的环节就是现场监测法。监控测量是信息化施工的重要方式，随着大批山岭隧道的开发涌现，采取信息化施工隧道边坡施工已经逐渐变成公路隧道边坡建设的必由之路。4.公路隧道施工信息化管理技术原理以及方法4.1隧道系统基本构成6一般情况下，公路隧道工程的隐蔽性不同于地面工程，隧道建设中，岩土工程的地质条件复杂多变，导致设计时所依据的地质勘察资料不

8、能使用，在隧道工程的施工建设阶段，必须按照设计导向、现场勘察和监控测量、经验判断以及理论计算、修正设计、指导施工这一程序严格执行。公路隧道建设和地下工程的建设可以分为调查、设计、监测、施工、再