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摘要：随着科学技术的发展，我国的智能化施工技术越来越先进。在“云、物、大、智、移”新一代信息技术背景下，传统水利水电工程建设管理模式与新技术的融合可有效助力“智慧水利水电工程”的建设与应用。针对水电地下工程，综合利用信息化、智能化手段，以工程安全、质量、进度为管控目标，构建了地下工程智能施工安全与质量实时监控系统，对地下工程建设信息管理进行了探索，该系统基本实现了安全实时监控、质量全程可追溯、进度动态控制、信息可视化集成展示。系统成果已成功应用到双江口水电站地下工程建设过程中，可为水电地下工程“智慧工程”建设提供有益参考。
关键词：地下工程；安全质量；智能监控；智慧工程；系统应用
引言
随着城市的不断扩张与发展，电力、通信、供水、燃气等地下管线也在不断延伸，在地下管线建设与维护过程中，施工队伍因工期紧、破路手续审批手续复杂、违法犯罪成本低等原因，经常在未经审批的情况下，违法破路，一旦发生破坏地下管线的情况，就会立刻逃离施工现场。为保护地下管线安全运行，国务院在2014年、2015年曾连续两年下发相关指导文件，以保护地下管线安全运行，各省、市地方政府也曾下发地方性行政法规，要求破路施工单位在破路施工前必须经主管部门批准，但依然无法改变外破事件多、外破损失大、外破防范难的问题。为防止外破事件对电力、通信、供水、燃气等企业正常生产经营的影响，地下管线权属单位消耗大量财力、物力、人力，组建运维巡视队伍，以保护地下管线，但由于巡视范围大、巡视周期长等原因，运维巡视队伍无法有效解决外破防范难的问题，因此如何及时有效的识别并制止外破事件，是地下管线权属单位生产经营的难点。
1加强规划设计阶段的安全风险管理
建设单位在实际的隧道和地下工程建设过程中，需要重视风险管理，充分发挥风险管理的作用，为此，首先要加强规划设计阶段的安全风险管理。在设计阶段，相关工作人员需要对隧道以及地下工程的施工地点的环境特点进行分析，在此基础上对风险因素进行预估，并制订完善的应对方案，降低风险的发生率。在隧道以及地下工程的建设过程中，规划设计阶段的安全风险管理内容主要有：（1）制订完善的工程设计方案的安全审查内容和程序；（2）对工程地质、水文勘察资料以及地下管线、周围建筑等资料进行详细的审查；（3）审查隧道和地下工程的施工方法和施工标准等，并对施工现场的安全措施进行审查，保证其符合相关的施工标准；（4）建立完善的全程监测系统，对隧道和地下工程的施工全过程进行检测，并完善资料数据库和风险管理信息系统。
2智能地下工程系统关键技术
2.1施工安全与质量感知方法及成套技术
该技术基于隧洞内高精度定位技术，实现了检-验-审各环节超时预警功能，具有地下工程施工质量验评8类170余项验评标准体系。该技术设有大体积混凝土振捣过程中振捣覆盖度、插入深度、振捣时长等混凝土振捣工艺智能化监控关键参数，并基于振捣能量密度的混凝土振捣质量分布算法研发了混凝土振捣棒监控智能穿戴设备，实现了混凝土振捣质量全过程智能监控与实时动态纠偏。
2.2基于人工智能技术的外破图像、声音识别技术
由挖掘机、破路机、人工镐等设备进行破路，可通过可见光感知，且属于二维平面结构，因此通过可见光相机的拍摄，也就是常见的摄像头，可有效获取城市破路事件的图像信息，基于现有的图像识别技术，可以有效地来检测和分析外破图像。挖掘机、破路机、人工镐等设施，在开展破路活动时，会产生区别于环境噪声、普通行驶车辆的特殊工作声音，只要能提取该类声音的音频、响度等声学指纹特征，辅以深度学习技术进行纠错，就能通过声音来判断外破事件。
2.3排水设施及排水系统施工
熟悉地下工程集水井的位置以及排水管的预留预埋和排水沟、盲沟的位置坡度等，必要时可提出优化设计排水方案，有效解决施工及使用过程中的实际问题，例如在地下车库出入口起坡处作适当的抬高处理，并设置第一道集水明沟，可阻断室外道路遇强降雨的瞬时集水侵入。在出入口坡道最低处设置第二道集水明沟，以有效拦截坡道处的雨水侵入，在地下车库室内积水排放量较集中的部位增设地漏及排水直埋管汇集进入集水井，集水井内增设潜水排污泵，从而提升积水排放能力，减小由于排水设施及排水系统不畅对地下工程防水系统的破坏。
2.4建立完善的应急响应机制和应急预案
建设单位还需要建立完善的应急响应机制和应急预案，若发生事故，可以及时组织有效的救援工作，避免事故蔓延，降低事故危害。由于隧道和地下工程的施工过程较为复杂，因此，建设单位需要结合实际需要，建立分级响应制度，具体流程是：事故发生时，直接管理人员需要马上进行级别初步判断，并进行警报，启动应急预案。然后，相关部门和人员需要马上组织救援活动，控制事故蔓延情况，如果事故仍然没有被有效控制，则需要立刻申请外部救援。
2.5施工安全与质量风险量化分析预警技术
该技术基于对工程建设状态的实时智能感知，建立了涵盖安全/质量/进度多维度、人/机/料/法/环等多要素、现场/部门/项目等多层级的六大类120项分级、量化、协同预警指标体系，并构建了基于智能感知大数据的趋势分析与提前预警模型，基于智能感知海量数据创建了工程建设安全、质量风险量化评价、趋势分析、提前预警和协同管控方法，有效提升风险管控能力、降低工程建设风险。该技术同时将高精度微震监测技术引入洞室群开挖中，采用不同微震预警指标对地下洞室群围岩稳定性进行评价，建立了基于微震监测和数值模拟的地下洞室群安全评价方法；并通过建立厂区三维地质模型和采用数值模拟手段研究深埋地下洞室群在开挖过程中可能出现的大变形情况，圈定和识别地下洞室群潜在风险区域。该技术基于全面监测大数据的分析，提出了基于监测大数据的地下工程围岩时空力学响应与安全稳定动态调控技术，实现了开挖强卸荷过程极高地应力地下洞室群稳定性的动态评价。
2.6合理应用PDCA循环模式
建设单位还需要合理应用PDCA循环模式进行隧道以及地下工程的风险管理，提高管理工作的连续性和循环性，降低安全事故的发生概率。（1）需要根据工程的危险源识别情况制定安全风险管理目标，完善管理计划和方针；（2）切实执行安全计划，总结安全计划的执行效果，并进行成果验收；（3）总结危险源的控制结果，总结经验教训。
结语
综上所述，地下工程智能施工安全与质量实时监控系统的开发应用是信息化、智能化时代下应运而生的产物，该系统的应用能显著提高地下工程建设的数据整合能力、管理运行效率及风险预判能力，有效节约投资成本。该系统在其他水电地下工程乃至市政交通隧洞工程、城市地下空间施工领域都具有很强的推广前景。同时，该系统可作为未来智慧工程的基础，随着新技术的出现，可促进水电工程智能化的进一步发展。
参考文献：
[1]李锐，杜治洲，杨佳刚，等.中国水电开发现状及前景展望［J］.水科学与工程技术，2019（6）：73-78.
[2]彭远川，彭显国，杨亚刚.基于智慧工程理念的水电工程智能安全管控系统研发与应用［J］.四川水力发电，2019，38（增2）：118-121.
[3]涂扬举，郑小华，何仲辉，等.智慧企业框架与实践［M］.北京：经济日报出版社，2016.
[4]涂扬举.建设智慧企业，实现自动管理［J］.清华管理评论，2016（10）：29-37.
[5]涂扬举.水电企业如何建设智慧企业［J］.能源，2016（8）：96-97.