浅谈隧道工程动态设计与信息化施工
2021年浅谈山区高速公路动态设计与信息化施工(3)
浅谈山区高速公路动态设计与信息化施工(3)浅谈山区高速公路动态设计与信息化施工山区高速公路建设开展动态设计与信息化施工，是施工阶段必须遵循的一个重要原则，这也是适应山区高速公路桥隧多、构造复杂等特点的客观要求。
因此，山区高速公路的建设、设计、施工、监理等单位必须提高对动态设计与信息化施工重要意义的认识，摆正位置，切实作好动态设计与信息化施工。
具体实施措施如下：(1)建设、设计、施工和监理单位必须把动态设计与信息化施工纳入议事日程，从上到下，层层有人负责，事事有人，把这项工作落到实处。
要选派责任心强、技术过硬的人来负责，组建一个由建设单位 ___的健全的`动态设计与信息化施工的 ___系统。
(2)建立动态设计与信息化施工的规章制度。
做到有章可循，规范化、程序化。
在施工阶段，桥梁桩基础、高陡边坡工程、 ___工程在开挖时必须配备专业工程地质技术人员，根据勘察报告核对地质条件，做好施工地质编录，同时派专业监测人员做好监测工作。
施工单位把地质资料、监测信息，按程序及时、准确逐级上报。
为此要组建一个由项目办、总监办、设计单位、驻地办、施工单位参加的信息协调机构。
设计单位要派代表常驻工地，根据地质信息、监测信息，从速研究，作出动态设计，经业主同意后迅速下达给施工单位，然后进行施工。
(3)聘请国内知名度高、信誉好、技术水平一流的单位对高陡边坡工程、 ___工程进行 ___。
并要派人常驻工地进行全过程 ___服务。
(4)对重大的动态设计，为了使设计更合理更科学，还应请专家进行论证，召开必要的论证会议，在召开论证会前，应把相关文件与资料事先送给聘请专家，给其一定时间进行分析研究，写出书面评审意见。
(5)公路勘测设计、监理、施工单位，充实和招聘技术水平高、经验丰富的工程地质技术人员，另一方面，多举办各种类型的培训班，加强学习，注重人才培养，以适应山区高速公路建设的需要。
铜陵至汤口高速公路自开工以来，在施工中进行了动态设计与信息化施工，取得了较好的效果，现介绍如下。
隧道信息化技术与动态设计方法2013-11-梅志荣
隧道工程监测技术与动态1）测定衬砌内的应力或在围岩 与衬砌间接触部位的应力以及测 定施工中的围岩变位有助于更正 确的设计和施工（图19）。 （22）岩层内的渗透水压力，必须 采用排水法来降低。例如使用防 水 胶 埋 入 软 管 法 （ Sika hose method）（图20）。
中铁西南院
隧道工程监测技术与动态设计方法
新奥法的22点原理
（4）尽可能避免围岩处于
单轴或二轴应力状态。因为 在这种应力状态时围岩强度 非常低。按以往岩石力学的 经验来说，岩层在三轴应力 状态下是稳定的，卸除荷载 不是理想的（图4）。
中铁西南院
隧道工程监测技术与动态设计方法
新奥法的22点原理
（5）必须控制围岩的变形。因此， 在开挖表面施作防护层，以便阻止 岩层松弛及由于松弛而造成的崩 坏。只要把防护层做得越好，则其 安全性和经济性就越高（图5）。 （6）为此，要在恰当的时候进行衬 砌，太早或太迟都不行。另外，支 护的刚度太大也是不行的，而太柔 软也不行。必须使用能发挥岩层强 度的支护（图6）。 （7）为此，有必要正确了解围岩的 时间因素（图7）。
讨论隧道支护的设计理论，首先应该学习和深刻理解新奥法的基 本原理。 1963年由腊布希维兹(L.V.Rabcevicz)以新奥地利式隧道施工方法 （NATM）命名的隧道施工方法，是从1957年到1965年期间发展起 来的。国内大约在70年代开始大面积推广应用锚喷支护和NATM。 但至今仍不能认为NATM已被充分理解并可完全转入工程实用。而 现状却是将个别或片面的理解零散地实施。 究竟什么是NATM！1978年新奥法权威米勒（Muller）教授去日本 参加国际隧道会议。在会上作了“新奥法运用不成功的原因”的 报告 ，并提出新奥法原理22条。 今天重温这些新奥法基本原理的权威解释，有助于理解隧道支护 技术的真谛。
关于隧道工程的动态设计与信息化施工研究
关于隧道工程的动态设计与信息化施工研究摘要：近年来随着我国经济水平的提高，我国得工程建设规模也不断攀向新的高峰。
但在隧道工程建设方面，一方面由于我国隧道工程建设起步较晚，近几年虽有了较大的进步但较发达国家还有一定的差距，隧道工程建设理论体系还有待进一步完善。
另一方面，在实际工程运作过程中，隧道工程的设计以及施工出自不同的部门或单位，两者很难协调一致。
这也导致资源的浪费以及安全事故的多发。
本文正是通过对隧道工程的动态设计和信息化施工的研究来探讨这一问题。
并提出应从体制机制的建设上来实现设计和施工协调一致的目的。
关键词：隧道工程；动态设计；信息化施工；体制机制一、隧道工程发展背景及现状改革开放四十年来，我国的综合国力有了很大的提升。
尤其是这几年我国不断增加的基础设施建设的投资，更是极大促进了隧道工程的发展。
随着我国社会城镇化进程的不断加快，为了缓解人口住房和交通压力，我国近几年修建了大量的公路铁路隧道以及用来水力发电的输水输电隧洞，以及在城市建设中大力发展的城市地下及地下空间建设，这些外部因素直接促进了我国隧道工程进入一个全新的发展时期，在这个时期内，我国先后建成了秦岭、太行山等一大批举世瞩目的特长隧道工程，同时为了加强城市间的联系和发展，先后完成了武汉长江、南京长江和青岛海底隧道等一大批水域及海域的隧道工程建设。
通过我国隧道工程的大力发展，使得我国已经成为世界上发展最快的地下工程建设大国。
在工程建设过程中，我国隧道工程施工工作者克服了种种恶劣的自然条件，发挥其智慧，创新的许多施工技术手段，解决了工程施工中遇到的问题挑战。
同时，为人类的隧道工程建设的发展，做出了很大的贡献。
虽然我国的隧道工程建设，在我国社会主义特色市场经济的背景下，整体处于稳步上升的态势，也取得了令全世界瞩目的成果。
但是我还要清晰的认识到，我们仅仅是隧道工程建设的大国，不是隧道工程建设技术强国，与世界上拥有较成熟的隧道工程技术的国家相比来说，拥有一段差距，这就需要我们充分的认识到自身的行业发展中的不足与瓶颈，选择有针对性的改革措施，强化自身实力、完善自身管理制度，从而促进自身发展。
浅谈隧道工程的动态设计与信息化施工
浅谈隧道工程的动态设计与信息化施工一、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饋，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。
铁路隧道施工建设的信息化管理
铁路隧道施工建设的信息化管理铁路隧道工程施工建设的信息化管理是实现施工过程的全方位管理、提高工程建设安全性的有效管理模式。
本文以某隧道为例，针对工程施工难点，分析信息化管理平台建设的主要模块应用，以及基于BIM技术应用实施方案。
旨在为类似工程管理提供参考。
一、引言铁路施工的信息化建设发展已然成为现代铁路发展的主要趋势，强化信息技术的应用对于铁路工程建设质量提升具有重要意义。
随着我国铁路建设工程规模的不断扩大，隧道工程项目也随之增多，而施工过程中面临的不良地质条件、有害气体威胁等施工难点也随之增多。
隧道施工存在各种潜在的自然灾害隐患，为此，为合理控制隧道工程质量和安全控制，信息化管理成为必然选择。
当前新奥法施工工艺已然成为隧道应对不良地质体等施工难点的一种有效施工方法，是集設计、施工和监测三位一体的动态施工模式，而信息化施工管理是新奥法设计施工过程中的一个必不可少的部分，通过对隧道施工各阶段监控量测，对围岩应力条件等进行信息监测，并基于此对施工工艺进行优化调整，进而达到隧道施工质量控制的目的。
二、工程概况某隧道全长4373m，进口海拔约956m，出口海拔约908m。
平行导坑位于隧道线路前进方向左侧，平导与线路左线线间距为30m。
平导起始里程PD97+980=正洞DK97+980，终点里程为PDK98+826，全长846m。
该隧道设置1平导的辅助坑道方案，按进口、出口平导2个工区2个工作面组织平行施工。
隧道穿越地层为粉砂质页岩、凝灰质砂岩、炭质页岩等。
地质构造复杂，不良地质为重力不良地质（危岩落石、岩堆、滑坡、岩爆、边坡顺层），且为低微瓦斯隧道，安全风险高，施工难度大，是本标段的重难点工程。
为了保证隧道施工的安全稳定，设计采用新奥法组织施工，将超前的地质预测预报工作作为工艺施工的首个环节，并坚持以地质探测和预报为前提、新奥法施工为主、强化现场监测监控为依据的施工原则，并基于此构建科学完善的信息化施工管理体系，通过对信息、数据的综合分析和处理，实行动态管理信息化施工。
隧道施工安全信息化设计与实现方法
隧道施工安全信息化设计与实现方法随着科技和经济的持续进步，隧道施工工程已经逐渐变成目前我们国家十分重视的对象之一。
对于铁路工程施工而言，隧道工程是其中非常重要的一个部分。
由于其涉及的内容十分广泛，而且很容易受到多种因素的影响，从而造成安全事故发生。
为此，相关工作人员理应采取信息化设计的方式，将安全问题发生的概率降至最低。
本篇文章将阐述隧道施工安全信息技术的应用，分析施工人员安全信息化的方法，并对于其他环境信息的监测提出一些合理的见解。
标签：隧道施工;安全管理;施工安全;信息化引言：从现阶段发展而言，在进行隧道施工的时候，理应做好安全管理的工作，针对一些较为复杂的地形，对施工的内容进行全面控制，以此尽可能将负面影响降至最低。
然而，早期常规管理的方式并未取得理想效果。
为此，工作人员应当对其进行改进，以此提升其本身的安全效果。
一、隧道施工安全信息技术的应用（一）无线通信技术。
对于信息传递而言，通信技术可以看作是其重要的基础，在开展隧道施工信息化工作的时候，理应提高对于传递技术应用的重视程度。
然而，基于线路本身的技术往往无法满足当前隧道施工的基本需求。
究其原因主要是传感器的布置范围非常广泛，线路设置的方式非常复杂，而且长度非常高，使得资金投入的成本大幅度增加。
基于这一情况，在进行网络传输的时候，工作人员更多时候会选用无线通信技术，依靠无线通信的方式完成平台的构建工作。
故此，网络传输技术选择无线通信技术，借助无线通信构建教据传输平台，GPRS/CD-MA/4C技术的发展，为无线传价效率提供基础，减少专线布置成本，并减少线路布置复杂的问题。
在具体无线传输网络构建中，需保障网络具备较好的杭干扰能力、传输效率等特点。
成本投入也随之有所减少，线路的布置也不再过于复杂。
（二）网络化技术。
网络化技术可以看作是推动技术应用的重要基础平台，其对于实际管理和操作提供了有效的联系方式。
基于WEB技术本身的网络化应用，用户可以之间在浏览器中进行操作，向系统发送请求。
隧道信息化现场施工管理办法的建议
隧道动态设计与信息化施工管理办法的建议隧道动态设计与信息化施工是对新奥法施工的发展，将新奥法的利用监控量测信息确保施工安全性的方法发展到采用超前地质预报对掌子面前方工程地质、水文地质条件进行动态监测和对围岩、支护的时空变形、应力、压力进行量测，掌握围岩动态信息，及时修正支护参数的动态设计与信息化施工方法。
地形、地质条件复杂的隧道地质勘察问题，无论是在国内还是国外，目前都是难于完善解决的。
想在勘察设计阶段就准确查明工程岩体的状态、特征，并预报可能引发隧道施工地质灾害的不良地质体的位置、规模和性质是极其困难的。
目前，隧道支护参数设计也是以围岩级别为基础，采用工程类比法设计，隧道设计为预设计。
在隧道施工过程采用现代先进的量测设备，开展以超前地质预报、监控量测为主要手段的信息化施工，及时评判设计合理性，调整支护参数和施工方案。
通过动态设计使支护结构适应于围岩的实际情况，真正做到质量可靠、技术先进、安全实用、经济合理。
1隧道动态设计与信息化施工管理现状在我国公路、铁路隧道施工中，动态设计与信息化施工已普遍开展。
施工中的设计变更过程就是动态设计，设计变更管理主要是施工单位提出变更申请，报监理、设代、业主，大型变更由设计单位出具变更设计文件。
设计变更处理方式是一种被动设计，动态设计是业主和设计单位根据量测信息，及时修改原设计。
超前地质预报、监控量测主要有以下三种管理方式。
一是由业主直接委托第三方承担，二是施工单位自己承担或由施工单位外委，第三种介于前两者之间，由施工单位自己承担或由施工单位外委，业主对承担方的资质和提交资料进行审核。
云南省、安徽省、山东省等都是采用第一种方式，甘肃、湖北等省采用第三种方式，铁路隧道施工中大都采用第二种，最近铁路隧道也在采用第三方承担，如新近开工的青海关角铁路隧道，全长32公里，超前预报、监控量测有业主直接发包。
目前，无论采用何种方式进性管理，超前预报、监控量测的作用都没有很好的发挥，没有做到动态设计与信息化施工的有机结合，仅起到了安全监控的作用，特别是施工单位自己承担或由施工单位外委，往往流于形式。
信息化技术在隧道施工管理的应用
信息化技术在隧道施工管理的应用随着科技的不断发展，信息化技术在各个领域的应用日益广泛。
在建设行业中，隧道是一项复杂而充满挑战的工程。
为了提高隧道施工的效率和安全性，信息化技术被引入到隧道施工管理中。
本文将探讨信息化技术在隧道施工管理中的应用，并分析其对施工效率和管理水平的提升。
一、施工前的信息化技术应用在隧道施工开始之前，进行详细的规划和设计是必不可少的。
信息化技术可以通过建模软件对隧道进行三维设计和模拟，帮助工程师更好地理解整个施工过程，并提前识别潜在的问题。
此外，信息化技术还可以帮助制定施工方案和资源计划，提高施工的安排和预测准确性。
二、施工中的信息化技术应用在隧道施工过程中，信息化技术可用于监测和管理工程进展。
例如，通过传感器和监测设备，可以实时收集隧道施工中的各种数据，如地质条件、土体位移、施工机械运行状态等。
这些数据可以通过数据采集系统汇总和分析，提供给监理人员和工程师，以便及时发现问题并采取相应措施。
此外，信息化技术还可以实现施工进度的实时监控和可视化展示，让施工人员和管理者及时了解隧道施工的状态和进展情况。
三、施工后的信息化技术应用在隧道施工完成后，信息化技术仍然发挥着作用。
首先，通过建立隧道施工的数据库，可对施工过程中所涉及的各类信息进行存储和管理，包括施工材料、机械设备和工程记录等。
这对于后期维护和管理具有较大的意义。
其次，信息化技术还可以通过建立隧道设备的远程监控系统，实现对隧道设备状态的实时监测和维护，提高设备的可靠性和使用寿命。
四、信息化技术应用的好处信息化技术在隧道施工管理中的应用带来了许多好处。
首先，它提高了施工的效率和精确度。
通过建模和模拟软件，工程师可以在施工前预先分析和优化施工方案，减少了试错成本。
其次，信息化技术提供了对施工数据的实时监测和分析，帮助监理人员及时发现和解决问题，确保施工的顺利进行。
另外，信息化技术的应用还能提高施工的安全性，通过实时监测和预警系统，可以及时预防和减少安全事故的发生。
隧道施工中的信息化管理与技术应用
02
隧道施工信息化的技术体系
隧道施工信息化的技术架构
技术架构的特点
• 层次分明，各层次之间职责明确，便于系统开发和维护 • 灵活可扩展，可以根据实际需求对技术架构进行调整和优化 • 系统稳定性强，能够适应隧道施工过程中复杂的环境条件
隧道施工信息化的技术架构
• 数据采集层：负责实时收集隧道施工过程中的各类信息 • 数据传输层：负责将数据采集层收集到的信息进行传输和处理 • 数据处理层：负责对传输层的数据进行处理和分析，为决策提供支持 • 数据展示层：负责将处理后的数据以图表、报告等形式展示给管理人员
队伍建设
• 分析隧道施工信息化管理队 伍的现状和问题，如人员结构、 管理水平等 • 探讨队伍建设的措施和策略， 如人才引进、机制创新等
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隧道施工信息化管理的重要性及优势
隧道施工信息化管理的重要性
• 隧道施工环境复杂，信息化管理有助于提高施工安全性 • 隧道施工周期长，信息化管理有助于提高施工效率 • 隧道施工投资大，信息化管理有助于降低施工成本
隧道施工信息化管理的优势
• 实时监控隧道施工过程，及时发现和解决问题 • 提高隧道施工过程中的信息透明度，便于监督管理 • 为隧道施工管理提供科学、有效的决策支持，提高管理水平
隧道施工信息化管理的经验总结
经验总结
• 总结隧道施工信息化管理的成功经验 和教训，为其他项目提供借鉴和参考 • 分析隧道施工信息化管理中的问题和 挑战，提出改进措施和建议
展望
• 展望隧道施工信息化管理的发展趋势 和未来前景，探讨新的技术应用和管理 模式 • 强调隧道施工信息化管理在提高施工 质量和效率、降低施工风险等方面的重 要作用，进一步提高信息化管理的地位 和影响力
隧道工程动态设计的原理和方法研究(2)
隧道工程动态设计的原理和方法研究（2）动态设计方法并不排斥以往的各种力学计算、模型试验及经验类比等设计方法，而是大限度地把它们包容在自己的决策支持系统中去，充分发挥各种方法特有的长处。
动态设计方法是将监测技术、力学计算、数值分析和经验评估等融为一体的隧道工程凿十方法。
动态设计的主要内容包括现场量测、量测数据处理及信息反馈、修改或调整十参数和施工方法三个方面。
现场量钡！包括选择量测项目、量测手段、量测方法及测点布置等内容。
数据处理包括分衬闹院处理目的、处理项目和处理方法以及测试数据的表达形式；量测数据反馈一般有定性反馈验反馈内定量反馈（论反馈）。
定性反馈是根据人们工程实践经验及上的推理所拥导的一些准则，直接通过量测数据与这些准则的比较而反馈于设计与施工。
定量反馈则是以测讨得的数据作为计算参数，通过力学计算进行反馈。
定量反馈也有两种形式尸种是直接以测试数据作为计算参数进行反锡壮刹阵另一种是根据量测数据反算出一般计算方法中的计算参数，然后再按一般计算方法进行反馈计算，即所谓反分析法。
修改或调整侧参数和施工方法是根据施工中水文地质调查结果、量测信息反馈结果以及工程其它信息的分析，提出支护系统设计参数修正，施工方法的调整，并形成新的设计成果。
3.动态设计的主要方法3.1模糊数学方法由于隧道工程本身具有的复杂性、随机性和模糊性，加之某些方面理论研究的不完善，模型和对象之间有时是不精确和不确定的，有些情况下应用模糊模型更符合工程实际。
近年来，模糊在岩土及隧道工程岩体；彬及、围岩稳定性分类、方案优选和评判等也得到了广勿左用。
模糊理论主要包括模糊模型识别、模糊聚类分析、模糊决策、模糊综合评判、模糊控制等。
模糊模型是指模型中，模型是模糊的，即标准模型库中的模型是模糊的。
模糊聚类分析就是用模糊数学方法研究和处理所给症织寸象的分类。
它建立起了样本对于类别的不确定性的描述，更能客观地反映现实世界。
模糊综合评判就是用模糊数学对受到多种因素制约的对象做出一个总体评价。
工程动态信息化施工(3篇)
第1篇一、工程动态信息化施工的定义工程动态信息化施工是指在工程建设过程中，利用现代信息技术，实时采集、传输、处理、分析工程信息，实现工程管理、设计、施工、监理等环节的协同与智能化。
其主要内容包括：工程信息采集、传输、处理、分析、展示等。
二、工程动态信息化施工的优势1. 提高工程管理水平：信息化施工可以实时掌握工程进度、质量、安全等信息，有利于工程管理人员进行科学决策，提高工程管理水平。
2. 缩短工期：信息化施工可以实现工程各环节的协同作业，减少信息传递时间，从而缩短工程工期。
3. 降低成本：信息化施工可以优化资源配置，提高施工效率，降低工程成本。
4. 提升工程质量：信息化施工有助于及时发现和解决工程质量问题，提高工程质量。
5. 保障施工安全：信息化施工可以实现施工现场的实时监控，确保施工安全。
三、工程动态信息化施工的应用1. 工程项目管理：通过信息化手段，实现工程项目的进度、成本、质量、安全等方面的实时监控和管理。
2. 施工过程管理：利用BIM（建筑信息模型）技术，实现施工过程中的可视化管理和协同作业。
3. 工程信息共享：通过建立工程信息共享平台，实现工程各参与方之间的信息互通，提高工作效率。
4. 施工现场监控：利用无人机、视频监控等技术，对施工现场进行实时监控，确保施工安全。
5. 质量控制：通过信息化手段，对工程质量进行实时检测、分析，确保工程质量符合要求。
四、工程动态信息化施工的发展趋势1. 深度融合：工程动态信息化施工将与其他新兴技术（如人工智能、大数据等）深度融合，实现更加智能化、自动化的施工管理。
2. 全生命周期管理：工程动态信息化施工将覆盖工程项目的全生命周期，实现工程项目的全生命周期管理。
3. 精细化管理：工程动态信息化施工将更加注重精细化、个性化管理，满足不同工程项目的需求。
总之，工程动态信息化施工在提高工程质量、缩短工期、降低成本等方面具有显著优势。
随着科技的不断发展，工程动态信息化施工将在我国工程建设领域得到更广泛的应用。
高速公路隧道建设中信息化设计的应用
高速公路隧道建设中信息化设计的应用摘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。
隧道信息化施工与动态设计
隧道信息化施工与动态设计1 工作流程施工地质工作是信息化施工与动态设计的基础，应全面纳入信息化施工与动态设计中，工作流程如下图。
图1 工作流程图2 施工地质1)施工地质工作必要性隧道工程地质条件复杂，隧道穿越段断裂位置主要通过地表调绘、贯通性深部物探和有限的钻探确定位置，并向深部推断得到在路线穿越地方的位置。
由于断裂构造在空间具有不稳定性，其在隧道穿越部分的准确位置是难于精确确定的，与实际情况会有一定出入；并且由于岩性和构造的差异性在断裂破碎带间存在一定数量的次级断层和节理密集带，均会对施工产生影响，造成围岩级别的改变，并伴生有洞室稳定性降低，拱顶或掌子面的坍塌，以及局部的高压水，对施工造成危害，因此需要在施工中加强施工地质工作，准确掌握隧道开挖掌子面及其前方一定距离的地质条件，针对前方可能出现的重大不良地质问题，提前采取措施，确保施工安全。
修正和完善隧道的地质勘查成果，为完善设计和指导施工服务。
2)施工地质工作内容施工地质工作内容主要有以下几个部分：(1)施工地质编录编录的对象为每个开挖循环的岩面，包括掌子面、边墙、拱顶、底板。
编录的内容如下：掌子面全部岩层层位、层序、岩层组合以及各层岩石的岩性、厚度、产状；断层及其破碎带类型、产状、宽度、含水情况及与隧道轴线的空间关系；岩体节理裂隙调查统计；掌子面出水情况，水量水压等。
对重大不良地质及具有代表性的地质现象应进行摄影或录像。
施工地质编录应遵循统一性、正确性、及时性原则。
结合施工情况及支护情况，绘制完整的隧道地质纵断面图及掌子面素描图。
(2)预测预报前方工程地质条件通过地质分析、长短距离物探手段、超前钻孔等对掌子面前方工程地质条件进行预测预报。
初步判断前方围岩级别、不良地质类型、规模、发育特征。
(3)重大不良地质监测、判断及处治建议根据超前地质预报结果，结合前期勘察成果、现场揭示情况，对初步判断前方重大不良地质体进行综合分析判断，鉴定和区分不良地质类型、性质和规模，初步提出处治措施建议。
隧道和地下工程的信息化施工
隧道和地下工程的信息化施工[摘要]针对隧道和地下工程的施工特点，结合施工力学基本原理，提出了隧道和地下工程的信息化施工技术，较好地解决了隧道和地下工程施工过程的安全性问题。
[关键词] 隧道工程地下工程信息化施工1 隧道和地下工程现状及信息化发展隧道工程在土木工程领域占着重要地位。
我国自从1890年在台湾基隆至新竹窄轨铁路上修建中国第一个铁路隧道—狮球岭隧道(总长216 m)以来，截止2002年底，累计完成铁路和公路隧道8 658座，总长度4 374 km，其中铁路隧道6876座，总长度3670 km，总长度为世界第一；公路隧道1782座，总长度704 km ,总数量为世界第一。
其复杂多变的地质条件、传统固定的管理结构、专业各异的参与人员等在很大程度上代表了土木工程的典型特点。
受工作条件的限制，我国隧道施工已被视为环境条件差、危险程度高、技术含量高、质量事故高、工作效率低的传统行业，但其相对桥涵工程较高的利润率对施工企业仍有较大的吸引力，因此，如何提供隧道施工整体水平是许多企业考虑的重要问题。
近年来隧道工程的施工方法虽然有了较大的改进，但与其它行业相比，先进技术(尤其是高新技术)的开发、研究和应用程度远远滞后。
部分新技术的转化和应用，也大多应用于测量(如地质超前预报)、爆破(如液体炸药)、开挖(如电脑台车)等单个环节。
目前文献中出现了隧道施工技术专家系统，其实指的是上海隧道股份公司周文波牵头开发并研制的“盾构法隧道施工专家系统”，其核心是对盾构机功能的改进与完善，其结果并不适用于一般隧道的施工与管理程序。
2 施工力学及基本原理为了维护地下工程的稳定，有许多可供采用的工程措施，基于地下工程的开挖施工存在分期、分块的特点，在各项措施中，以采取合理的开挖顺序、适时有效的支护力案最为经济有效，这就是施工力学的基本思想。
岩体动态力学具备6条基本原理：(1)复杂岩体中的工程施工受到自然不确定性因素的影响，是个开放的系统，使得围岩稳定性及经济的估价判断和分析成为一个复杂的系统工程，要全面而正确地认识各种因素的影响，不仅要研究自然因素如地质条件、初始应力、岩体的力学物性等)，还需要研究人为的工程因素。
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浅谈隧道工程动态设计与信息化施工
1动态设计与信息化施工概述
动态设计，是指将设计划分为两个阶段：预设计和修正设计。
其中，预设计用于对工程施工进行指导，通常参照工程类比套图，
其决策具有较强的模糊性；修正设计是在具体施工过程中，基于暴
露的相关地质状况和各类实际情况变化，对预设计实施科学修正和
有效完善。
信息化施工，是指施工单位遵循工程设计各项要求制定
工程施工和监测的具体方案并予以实施，以监测结果为依据，对施
工方案和相关工艺进行及时调整和科学优化，并根据信息反馈对设
计进行科学修正和合理变更。
动态设计与信息化施工二者具有相辅
相成的紧密关系，其具体流程如下：对工程进行预设计→对工程开
展施工检验→对工程地质进行判别→获取工程监测信息→实施修正
设计→开展施工检验。
2隧道工程的动态设计
2.1隧道支护结构调整
隧道支护结构调整是隧道工程动态设计的常见内容，要遵循经
济性和安全性原则。
在施工过程中，要综合考虑地质、围岩等因素，对隧道支护结构进行调整。
若地质、围岩出现变化，例如隧道工程
勘查设计相应文件描述地质围岩为Ⅳ级，但现场判别地质围岩为Ⅴ级，则需对支护结构作出调整。
若地质围岩未发生变化，应根据监
测信息对支护做适当调整。
若支护出现较大变形，需增强支护；若
支护未变形或者变形较小，可减少支护。
若因施工原因导致未能按
照图纸施工，也需对支护结构进行调整。
对隧道支护结构进行调整，通常需改变支护结构的厚度和强度，调整格栅钢架的尺寸、间距等，或者调整锚杆的设置。
此外，还能通过增减钢筋来调整支护的厚度
和强度。
2.2隧道涌水量计算
隧道涌水量计算通常采用以下两种方法。
（1）地下水动力法采
用非完整井的柯斯嘉科夫公式：式（1）中：Q表示预测涌水量
（m3/d）；a表示入渗系数；H表示隧道路肩算起的含水层厚度（m）；R表示隧道排水影响宽度（m）；B表示隧道通过含水层的长度（m）；
r表示隧道半宽度；k表示围岩渗透系数（m/s）。
采用佐藤邦明非稳
定流公式：式（2）~（3）中：q0表示隧道通过含水体地段的单位
长度可能最大涌水量（m3•s-1•m-1）；k表示围岩渗透
系数（m/s）；m为洞身横断面换算成等价圆时的换算系数，一般取
0.86；h2表示静止水位至洞身横断面等价圆中心的距离（m）；r0表
示等价圆半径（m）；hc表示洞顶上部静止水位至洞底下部隔水层距离，即含水体厚度（m）；B表示隧道通过含水层的长度（m）。
（2）
降水入渗系数法降水入渗系数法计算公式为：式（4）中：Q表示计
算涌水量（m3/d）；a表示入渗系数；ω表示年降水量（mm/a）；A
表示隧道集水面积（km2）。
2.3隧道长度及断面尺寸
预设计通常以地形、地质为依据来确定隧道长度，并综合考虑
结构受力等因素来确定隧道断面尺寸。
若地形、地质等相关条件不
符合设计要求，可调整隧道长度，甚至对洞门型式进行调整。
通常
无需调整隧道断面内轮廓尺寸，而主要对开挖以及初期支护的尺寸
进行调整，例如对预留变形量和施工预留量进行调整。
隧洞中应设
置车行横洞。
车行横洞断面可设计为直墙断面。
例如，某隧道工程
为方便车辆驶入车行横洞，将车行横洞轴线与主洞轴线夹角设置为60°，建筑限界净宽为4.50m，净高为5.0m。
2.4施工方法选择
隧道施工方法主要有全断面法、眼镜法、台阶法、CRD法、中
洞法以及CD法等。
通常，要综合考虑地质围岩、隧道断面等因素来
选择施工方法。
选择施工方法时，首先要注重施工安全，同时考虑
施工的便捷性。
部分施工单位为降低施工成本或者提高施工便捷性，会改变施工方法。
对工法的改变要基于隧道工程的实际状况，避免
安全隐患，降低施工风险。
例如，为加快隧道施工速度，采用台阶
法开展大跨度隧道施工，并推广V级围岩施工法。
台阶法便于实施
机械化施工，大幅度提高施工效率，但在实际应用中还要考虑其适
用性。
台阶法不适用于浅埋、断面较大、地质状况相对较差的隧道。
若不考虑隧道实际状况，盲目采用台阶法，极易导致隧道变形，甚
至引发隧道坍塌。
要有序改变施工方法，不能突变。
例如，不能直
接将眼镜法改变为台阶法，可基于CD法验证，确保可行时，再逐步
过渡为台阶法。
若围岩缺乏稳定性且存在较大变形，宜将台阶法变
为CD法，或将CD法变为眼镜法等。
2.5辅助工程措施
辅助工程措施主要包括两类：（1）地层稳定措施，包括地表加
固以及各类超前支护，如管棚、锚杆、小导管注浆等；（2）涌水处
理措施，包括降水、超前排水以及注浆止水等。
在实际施工中，要
根据隧道工程的地质状况来选择辅助工程措施，例如：对于破碎围岩，应适当增加锚杆支护；对于破碎岩体或者松散地层，应设置超
前小导管支护。
3隧道工程的信息化施工
3.1地质状况
对隧道工程实施信息化施工，要加强对地质状况的监测，并将
地质状况变化作为依据，采取具有较强针对性的施工措施。
例如，
隧道工程掌子面在发生塌方前，会有如下预兆：超前探孔发现隧道
拱顶以上或者前方围岩变得软弱破碎，掌子面大量出水，掌子面出
水逐渐浑浊等。
地质信息对于隧道工程动态设计以及信息化施工非
常重要，为隧道工程修正设计提供了必要的参考依据，有助于保障
隧道工程施工安全。
地质信息主要有两类：一类是超前预报信息，
一类是实时记录信息。
前者主要通过地质调查法、超前导坑预报法、物探法以及超前钻探法等获取。
后者主要是在隧道开挖过程中，对
掌子面地质状况进行实时观察和详细记录。
3.2变形监测
隧道工程信息化施工要强化变形监测，以保障施工安全。
变形
监测的常见项目包括地表沉降、支护沉降、建筑物沉降等。
地下工
程坍塌一般有如下预兆：围岩开裂、围岩错动、沉降加剧、收敛变
形加剧等。
变形监测可发现此类预兆并及时发出报警。
不能仅靠仪
器实施变形监测，还要充分发挥人员作用，例如对隧道开挖支护进
行观察和记录。
仪器能对微小变化进行清晰显示，而肉眼目测则具
有较强的直观性。
一旦发现异常，要及时采取有针对性的避险措施。
另外，施工单位要科学分析沉降变形以及收敛变形相关数据，把握
变形发展趋势，及时采取行之有效的应对措施。
3.3考虑施工需求
隧道工程设计方通常会考虑建设方的各项要求，但在建设体制
以及合同管理等因素影响下，施工需求通常难以纳入隧道工程合同中，设计方通常不予认可。
这就导致隧道工程的设计与施工极易发
生脱节。
为此，要深入分析隧道工程的具体特点，采取最优的施工
技术。
同时，要将信息反馈纳入隧道工程设计中，促进隧道设计、
施工的良好融合，有效保障隧道工程施工安全。
例如，受前期误工影响，施工方增设施工通道、斜井等；基于施工误差，对预留量进行改变；基于施工组织需要，对施工顺序进行改变等。
要将此类临时工程纳入信息反馈中，为隧道工程设计方提供完整信息。
4结语
综上所述，隧道工程中强化动态设计与信息化施工能有效保障施工质量和施工效率，避免各类施工事故，提高隧道工程的投资效益和综合效益。
隧道工程动态设计，要注重隧道支护结构调整、隧道涌水量计算、隧道长度及断面尺寸的确定、施工方法的选择、辅助工程措施的选用等内容；隧道工程信息化施工要注重地质状况、变形监测以及施工要求。