高速公路隧道建设中信息化设计应用.docVIP

高速公路隧道建设中信息化设计应用摘#8195;要在当前我国高速公路隧道的建设当中，信息化技术无疑是隧道工程发展的全新方向，这其中包括隧道的动态设计、信息化管理以及施工信息化等方面内容，运用便捷、适用性强，是未来高速公路隧道建设的主要方法之一。本文从公路隧道信息化设计与施工的基本思路入手，通过数值模拟、现场检测等获得信息的手段，对信息化设计在公路隧道中的过程中的应用进行了分析，希望能给高速公路隧道建设带来一定帮助。 关键词公路隧道；信息化技术；动态设计 中图分类号U455文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)041-0172-02 随着隧道工程理论体系的不断丰富，我国公路隧道建设的前进步伐越来越快，同时也形成了以勘察、设计与施工为工程核心内容的主流思想，在传统模式下，地质勘察工作不直接参与工程的设计和施工，其作用仅仅是为设计工作提供大量的工程环境信息，这导致了工程的勘察、设计和施工三方面工作脱节，直接损害了工程的经济效益，甚至还因为质量安全问题引发了一系列的工程事故，对工程的顺利开展造成了极多不便。为此，现代的理论研究结果表明，在公路隧道建设中应该应用信息化的设计技术，在工程施工的全过程中时刻掌握监测工作的布置、工程资料的收集和更新，并在第一时间反映到设计当中，优化工程建设。 1信息化设计研究的意义 近几年来，由于国内经济发展需求以及交通需要，高速公路隧道工程的开展如火如荼，我国在针对公路隧道设计时，在套用规范的基础上，仍然依据加大设计安全系数的方法来实现对隧道受力与变形的控制，这就导致了隧道造价普遍过高的现象。公路隧道设计作为工程实施的基础条件，对整个公路隧道系统以及周边建筑环境都有着重要的意义和影响，并在总体的规划目标、线状工程平面定位及竖向标高定位等方面给其他的专业设计提供了正确的引导。考虑到隧道围岩结构复杂性与多变性，因此在研究时不得不在施工工艺方面谨慎考虑，从而涉及到信息化设计的全部内容，在此方面，关于优化方案、现场监测与信息反馈等较为少见，这就间接体现了公路隧道建设在信息化技术上存在的 不足。 由于公路隧道工程的隐蔽性较强，修建过程中存在着大量的不确定因素，导致隧道出现事故的情况时有发生。在理论上分析，由于公路隧道横断面在工程中所表现的特殊性，因此，在很大程度上，信息化的设计给公路隧道工程带来了一定的时代挑战意义，而信息化技术在施工中的应用无疑决定着信息设计的优劣与否，它一方面对公路隧道的施工产生影响，另一方面也决定着隧道的设计方案。所以说，根据功力隧道工程的现场量测数据与资料，建立一套系统、方便实用的隧道围岩参数位移反演方法和围岩结构支护数值模拟分析方法，势必有利于公路隧道建设的技术经济效益，对公路隧道工程的设计将会有非常好的借鉴与指导意义。 2信息化设计的基本原理 高速公路隧道工程是国家建设的重点项目，直接关系到国民生计，社会责任不可谓不大，其建设规模大、投资多、周期长，参与建设单位间的关系复杂，给工程的设计与施工工作带来了很多难题。信息的收集、整理和反馈是信息化设计的核心内容。在高速公路隧道建设过程中，工作人员结合最初的地质勘探资料，通过现场监测获取围岩力学、支护工作以及施工技术等相关信息，再利用数值模拟、理论计算等信息技术最终明确设计方案，并多方位地对获得的信息实施整理和分析，以此判断围岩和支护设施的工作状态以及稳定性能，再反馈到设计与施工内容中去，优化和改进隧道建设任务，并保证隧道在今后的运营使用中投入监控设备进行安全判定，以满足隧道安全运营的目标。 同其他的地面工程相比较，公路隧道工程的差异在于，它允许地质勘察、设计、施工等工作在工程设计与施工阶段交叉进行。在对施工场地地质调查工作结束后，它按照数值模拟分析或施工经验开展预设计工作，并初步确定支护系数；紧接着，再根据监测所得信息，对设计和预设施工计划实施调整和修正。与传统模式下的“新奥法”想必，信息化设计与施工的不同之处在于它大量地使用了现代信息技术，比如电脑软件模拟、数据更新等信息化手段；而“新奥法”在反馈数据时，多数使用的是传统的量测工具。由此可见，在公路隧道建设中，信息化的设计无疑是新时代的一大趋势，也是未来工程所要采用的主要手段之一。 3信息化设计在施工中的应用 3.1数值模拟技术 随着电子信息时代的到来，计算机在全球范围内的使用越来越广，这也推动了工程数值模拟理论方法的迅猛发展，这一阶段，数值模拟技术也不断成熟，其优点是可以对施工环境下的复杂地质条件（介质的非均质特性、不连续性和各向异性等因素）进行综合考虑。其应用步骤大抵可以分为四个阶段，即工程地质调研阶段、概念模型抽取阶段、力学模型建立阶段、数值计算以及结果检验阶段。数值模拟技术可以将工程结构同岩土整合