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关于隧道工程的动态设计与信息化的施工探究 　　【摘要】伴随大量隧道及地下工程的出现，隧道工程的理论和方法不断地进步，以及科学技术的不断发展，工程建设中，人们逐渐认识到，工程地质勘察、设计和施工形成系统化、信息化一体的思想非常重要。传统的隧道工程建设方法是地质勘察为设计提供资料，设计仅为施工提供设计结果，不参与施工过程，造成工程地质勘察、设计与施工脱节，其结果是工程事故、工程质量问题及工程造价的提高。现代的理论和方法认为，隧道工程建设中，应该在施工前、后及过程中不断注意地质条件与施工状况信息的收集，及时地反馈到设计并指导施工，达到工程建设优化的目的，由此引入了信息化设计与施工理论和方法。若把传统隧道设计施工方法比为静态方法，则信息化设计与施工方法为动态方法。 　　【关键词】隧道工程；动态设计；信息化 　　一、信息化设计与施工的基本思路 　　工程建设中，信息化设计与施工是一个新颖的发展方向，也是未来工程建设将采取的主要方法之一，其具有方便、简单、快捷、适用等优点。信息化设计与施工在隧道中应用的基本原理是：利用初步勘察得到地质资料，采取数值模拟技术、理论计算和经验类比方法确定初步的设计方案，通过施工现场监测获得地质资料、围岩力学动态、支护工作状态的有关数据以及施工技术状态（信息），再采取多种手段对这些数据进行整理与力学分析，来判断围岩及支护结构体系的稳定性和工作状态，反馈于设计与施工，从而选择和修正开挖、支护参数，使隧道的建设达到优化。信息化设计与施工的核心是信息的采集、整理和反馈。 　　隧道的信息化设计与施工思路可以概括为图1。与地面工程不同的是，在隧道的设计与施工过程中，勘察、设计、施工等环节允许有交叉、反复。在初步地质调查的基础上，根据数值模拟分析、经验或力学计算进行预设计，初步选定支护参数；然后，在施工过程中根据监测得到关于围岩稳定性和支护力学、工作状态的信息，对初步设计和施工过程进行调整。大量的工程实践表明，对设计和施工所作的调整和修正十分必要。 　　在隧道的设计与施工中经历了近半个世纪发展的“新奥法”核心就在于把围岩看作是支护结构的重要组成部分，并通过监控量测，采取合理的设计与施工，有效地调节围岩变形，以最大限度地发挥围岩的自承作用。信息化设计与施工是建立在新奥法的思路之上，新奥法三大准则之一的现场监测同信息化设计与施工的信息采集、分析和反馈有相似之处，可以说信息化设计与施工是新奥法在现阶段的发展与完善。两者的主要区别在于信息化设计与施工应用了大量的现代信息工具和手段，如利用先进的计算机方法进行数值模拟、数据处理，因此在信息的获得与处理、反馈途径等方面讲究多渠道、多手段；而新奥法则主要利用传统的量测工具进行数据的获得与反馈，信息的获取与反馈途径比较单一。因而，隧道信息化设计与施工方法比过去的新奥法更优越。 　　图1信息化设计与施工流程图 　　然而信息化设计与施工方法在目前隧道工程中的应用并不广泛，除工程建设体制因素外，人们没有对此充分了解及重视也是一个重要因素。本论文的研究旨在使信息化设计与施工方法得到人们充分的重视及广泛的推广应用。 　　二、目前动态设计与信息化施工未落实的原因分析 　　2.1建设体制的影响 　　我国长期以来实施的建筑体制是设计与施工分离，各行业都分别组建了专门从事设计或施工的法人单位，同时在资质和行业准入方面进行严格的管理。现行建设体系和架构中，一般分为建设、监理、设计、施工四个主体。建设单位主要负责投融资和建设管理；监理作为建设单位的委托方主要审批施工组织设计，监管施工进度、质量和安全等；设计、施工单位由建设单位通过招标分别签订合同完成相应的设计、施工任务，设计方提供施工图，施工方按设计图纸施工，两个合同主体在以建设单位为中心的协调下完成工作，在管理阶段上也分列为规划设计和施工实施阶段。 　　在这样的合同体系和管理架构中，充分体现了建设单位的中心位置，但割裂了设计与施工的关系，二者在合同形式和内容上是分离的，之间没有彼此的约束关系，各方关注的利益和承担的风险不同。设计方与建设单位存在合同关系，关注设计本身效益和项目的投资效益，承担设计的风险，将提交图纸视为完成合同任务，施工阶段定位为从属和配合的位置，仅委派少量人员配合施工。施工方与建设单位存在合同关系，将图纸内容变为有形实体，承担施工中的风险，关注自身的成本和效益，追求的是自身经济利益的最大化。设计图对施工方而言被视为合同内容，施工方以施工图作为依据编制施工组织设计并组织实施，设计方一般不介入施工组织设计。 　　这样的建筑体制显然不利于隧道工程的动态设计和动态施工，也不利于发挥施工方自身经验的优势，尤其不利于新技术、新材料、新设备和新工艺的推广应用。许多业内人士提出体制的弊病，但改变仍有相当长的一段路。一些工程已经