基于岩土工程的大型土木工程项目施工管理研究

期刊: 前沿科学 DOI: PDF下载

王倩 王兮璐 王恩平

​西安市长安区兴隆乡张牛村

摘要

大型土木工程项目的施工管理是一个复杂而重要的工作,对其中的岩土工程更是尤为重视。基于岩土工程的大型土木工程项目施工管理的研究就显得尤其重要。本文从岩土工程的特性、针对性施工策略以及项目管理理念等方面进行了深入研究,并提出了一套有效的项目施工管理策略。研究方法主要包括关键岩土参数识别,施工风险评估和管理策划。研究结果表明,通过对关键岩土参数的准确识别和处理,具体的施工风险得以有效掌控并降低,项目进度和施工质量得到保证。同时,利用科学的项目管理理念和工具,能在风险控制、项目进度、成本控制以及质量管理等方面取得显著效益。这项研究不仅对岩土工程在大型土木工程项目中的施工管理提供了有效的理论支持,也为今后类似的工程项目提供了宝贵的经验和参考。


关键词

岩土工程;大型土木工程;施工管理;风险评估;项目管理策略

正文


引言

在大型土木工程的建设中,工程项目管理具有重要的影响力,而在工程项目管理的各个部分中,岩土工程的管理尤为关键。岩土工程涉及土壤的物理性质、岩土的稳定性等各种关键参数,这些参数对于工程项目的施工质量、进度以及工程的稳定性都有着重要影响。鉴于此,本研究立足于岩土工程的特性,结合针对性的施工策略和项目管理理念,进行了深入研究,旨在构建一套有效的大型土木工程项目施工管理策略。通过科学的岩土工程参数识别及处理,我们可以有效地控制并降低施工风险,保证项目进度和施工质量。此外,基于科学的项目管理理念和工具,我们可以在风险控制、项目进度、成本控制以及质量管理等方面实现优化。本研究旨在为岩土工程在大型土木工程项目中的施工管理提供有效的理论支持,并为未来类似的工程项目提供具有参考价值的经验和指导。

 

1、岩土工程特性分析

1.1 岩土工程的基本概念与分类

岩土工程是土木工程的一个重要分支,主要涉及岩石和土壤材料的性质与行为及其在工程建设中的应用[1]。岩土工程的研究范围广泛,涵盖地基处理、边坡稳定性、地下水控制和隧道建设等领域。其核心任务是通过科学的理论和试验手段,了解和预测岩土体在工程荷载和外界环境作用下的力学行为,以保证工程结构的安全和稳定。

岩土工程的基本分类可以从多角度进行[2]。按照工程对象分为岩石工程和土壤工程。岩石工程主要研究各类岩石材料在不同工程条件下的力学特性,以及相关的加固与处理技术。土壤工程则主要探讨各种土壤类型的物理和力学性质,包括土壤压缩性、渗透性、剪切强度等。

按照工程用途,岩土工程可分为基础工程、地基处理工程和环境岩土工程等。基础工程涉及建筑物和构筑物基础的设计与施工,如桩基础设计、浅基础设计等。地基处理工程包括地基加固、地基改良和特殊地基处理等技术,以提高地基承载力和稳定性。而环境岩土工程则涵盖废弃物填埋场、防洪堤坝、滑坡治理等,关注岩土体在环境保护和灾害防治中的应用。

岩土工程的另一种重要分类依据是分析方法,分为静力分析和动力分析。静力分析主要研究岩土体在静荷载作用下的力学行为,适用于绝大多数工程设计。动力分析则关注岩土体在地震等动力荷载作用下的响应,用于抗震设计和动态稳定性分析。

通过对岩土工程的基本概念和分类的认识,为大型土木工程项目中岩土工程问题的识别、分析和解决提供了理论基础。

1.2 关键岩土参数识别方法

关键岩土参数的识别是岩土工程施工管理的基础。关键参数包括土壤密度、含水量、黏聚力、内摩擦角和压缩模量等。这些参数直接影响工程的稳定性和施工方法。识别方法主要包括现场勘探、实验室测试和数值模拟。现场勘探通常采用钻探取样和标准贯入试验等技术,以获取岩土样本和现场数据。实验室测试包括粒度分析、三轴压缩试验和直剪试验,用于确定土体的力学性质和物理参数。数值模拟通过建立地质模型,利用有限元分析等方法,预测岩土体在不同工况下的表现。综合运用这些方法,可以准确识别关键岩土参数,为施工方案的制定提供科学依据。

1.3 岩土特性的施工影响分析

岩土特性对土木工程施工有深远影响。岩土表现出不均一性、各向异性等特点,影响施工过程中的稳定性与安全性。例如,岩土强度低容易导致开挖面塌陷,岩土的不均一性则可能带来施工中的不确定性,增加了施工的困难性和风险。岩土的工程性质,如粘性、液限、塑性极限等,也对施工策略制定与实施产生影响。如地面下部粘性越大,施工中的机械挖掘困难度将加大。岩土含水量的差别,也可能影响施工中的土体稳定性以及施工方案的选择。岩土特性的深入研究是对保障土木工程施工安全与效率的重要依据。

2、基于岩土工程的施工策略

2.1 针对性施工策略的制定

针对性施工策略的制定在岩土工程施工管理中占据核心地位[3]。施工前应全面了解工程所在地的地质条件,利用现代勘测技术,如钻探、地质雷达和三维地质建模,获取准确的岩土参数数据。这些数据不仅包括土层厚度、岩石类型、地下水位等,还应涉及到土体的物理力学性质,如密度、含水率、抗剪强度和变形模量等关键参数。

基于获取的岩土数据,需制定详细的施工方案。施工方案应根据不同岩土特性,选择适宜的施工工艺。例如,对于软土地区,宜采用预压固结、深层搅拌等加固措施,以提高地基承载力和稳定性。而在岩石地区,可能需要采用钻爆法、机械开挖等技术,并进行相应的支护设计,确保施工安全。

在制定施工策略时,必须充分考虑施工风险的评估和控制。应通过建立风险评估模型,对可能出现的地质灾害,如滑坡、坍塌、沉降等进行预测,制定应急预案,并配置相应的监测设备,实时监控施工现场的地质变化,及时调整施工方案,以防止事故发生。

施工过程中需严格按照设计要求进行质量管理,确保每一道工序的施工质量符合规范标准。应建立完善的质量控制体系,进行分阶段的质量检查和验收,发现问题及时整改,保证工程质量和进度。

通过科学合理的针对性施工策略制定,不仅能有效应对复杂多变的地质条件,确保施工安全和工程质量,还能实现成本控制和进度管理,为大型土木工程项目的顺利实施提供坚实保障。

2.2 施工风险评估与控制

施工风险评估与控制在基于岩土工程的施工策略中占据重要地位。应识别和分类施工过程中可能遇到的风险,主要包括地质风险、环境风险和工程技术风险等[4]。通过详细的地质勘探和分析,获取准确的岩土参数数据,以预测和评估潜在风险的发生概率和影响程度。

风险控制方面,需制定详细的应对策略和预案。例如,对于地质风险,可采取加固地基、调整施工方案等措施;对于环境风险,则需加强监测和保护措施,减少对周围环境的影响。工程技术风险控制则需要严格遵循施工规范,强化施工过程中的监督和管理,确保施工质量。

应建立完善的风险管理体系,涵盖风险识别、评估、监控和应对等环节。通过定期风险评估和动态调整应对策略,及时发现和处理施工过程中出现的问题,确保项目顺利进行。风险评估与控制不仅能够提高施工安全性,还能有效降低工程成本和工期延误风险。

2.3 施工质量管理与监控

施工质量管理与监控是一项系统性工程,针对岩土工程的特点,需要制定详细的质量管理计划,内容包含质量目标、标准和措施。实施过程中,应采用实时监控技术,结合多种检测手段,对关键施工环节进行严密监测和记录。通过信息化管理系统,快速发现和处理质量问题,实现质量预警与动态调整,从而确保整个施工过程在高质量的框架下进行,进而提高项目最终交付质量。

3、项目管理理念与工具应用

3.1 现代项目管理理念概述

现代项目管理理念在大型土木工程项目施工管理中起到了关键作用。其核心在于通过系统化的管理方法和科学的管理工具,提升项目的整体效率和质量。现代项目管理理念强调全生命周期管理,即对项目从初期策划到最终交付的全过程进行精细化管理[5]。这一理念注重多维度的协同控制,包括时间、成本、质量和风险等方面,确保项目目标的全面实现。

在岩土工程施工中,现代项目管理理念通过引入先进的风险管理和决策支持系统,提升了项目的应变能力和决策科学性。信息化管理手段的广泛应用,例如建筑信息模型(BIM)技术,通过数据的实时共享和多方协同,显著提高了项目管理的透明度和效率。通过综合运用这些科学的管理工具,可以有效协调不同施工阶段的资源配置,优化施工方案,减少资源浪费,提升施工效率。

质量管理也是现代项目管理理念中的重要组成部分。通过建立严格的质量标准和持续的监控机制,确保施工过程中的每一个环节都符合预定的质量要求。通过持续改进与反馈机制,不断优化施工流程和技术,进一步保障项目的最终质量。

总体而言,现代项目管理理念通过系统化、信息化和精细化的管理方法,为大型土木工程项目提供了一套行之有效的管理框架,极大地提升了项目的管理水平,优化了项目的最终成果。

3.2 科学管理工具在施工中的应用

科学管理工具在大型土木工程项目施工中发挥着至关重要的作用。施工管理过程中,通过引入BIM(建筑信息模型)技术,可以实现施工方案的可视化模拟,帮助提前发现并解决潜在问题,提高施工精度和效率。进度计划工具如甘特图和关键路径法,能够有效规划和监控项目进度,确保施工按期完成。风险管理工具如风险矩阵和蒙特卡洛模拟,用于识别和评估施工过程中可能出现的风险,并制定相应的应对措施,降低风险发生的概率和影响。成本控制工具如成本绩效指数(CPI)和计划值(PV),有助于实时监控和分析项目成本,确保项目在预算范围内完成。质量管理工具如六西格玛和质量功能展开(QFD),用于制定和执行质量控制计划,提高施工质量,减少返工和资源浪费。通过综合应用这些科学管理工具,项目施工管理可以在风险控制、进度管理、成本控制和质量保证等方面取得显著成效,提高大型土木工程项目的整体管理水平。

3.3 项目进度成本与质量的综合控制

项目进度、成本和质量的综合控制在大型土木工程项目中至关重要。通过科学的项目管理工具,如甘特图、关键路径法和成本控制模型,能够实现对项目各阶段的精准监控与调整。进度管理通过细化任务分解,确保各施工环节按计划推进。成本控制利用预算分析与成本追踪,及时发现并纠正超支问题。质量管理则通过严格的质量检测和审核制度,确保施工质量达到设计标准。综合运用这些方法,可以有效提高施工效率,降低项目风险,保障工程顺利完成。

结束语

本文通过深入研究岩土工程的特性、针对性施工策略以及项目管理理念,揭示了大型土木工程项目施工管理的实质和关键,提出了一套基于岩土工程的有效项目施工管理策略。研究过程包括对关键岩土参数的识别,施工风险评估与管理策划,实现了对周边环境影响的减小,施工风险的控制,项目进度和施工质量的保障。同时,利用科学的项目管理理念和方法,显著提升了项目的风险控制,成本控制和质量管理效能。然而,本研究依然存在一些局限性。由于每个工程项目都具有其独特性,本研究提出的施工管理策略需要在具体应用中根据实际情况进行微调和优化。此外,如何将这套施工管理策略更好地结合现代信息技术,进行数字化和智能化的改造和提升,也是未来研究的一个重要方向。总的来说,本研究为基于岩土工程的大型土木工程项目施工管理提供了一种新的、科学的视角和思路,对于推动相关领域的研究和实践具有重要的理论意义和实践价值。希望建议更多的研究人员进行持续的、深入的研究,共同推动土木工程项目施工管理的持续改进与创新。

 

参考文献

[1]冯文杨.浅析土木工程项目施工管理[J].现代物业:新建设,2020,(05):0091-0091.

[2]刘程鹏.岩土工程勘察与土木工程建构分析——评《岩土工程勘察》[J].岩土工程学报,2019,41(10):1978-1978.

[3]李燕.土木工程项目管理分析[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2020,(08).

[4]尹清卿.企业土木工程项目施工管理探讨[J].数码设计(下),2019,(12):316-316.

[5]曹延博.土木工程项目管理[J].城镇建设,2019,(10):157-157.

 

 


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