岩土工程管理怎么做才能确保安全与效率？

岩土工程作为基础设施建设的基石，贯穿于建筑、道路、桥梁、隧道、水利等各类工程项目之中。其核心在于对地基、边坡、地下结构等岩土体的稳定性、变形和承载能力进行科学评估与有效控制。然而，岩土工程具有地质条件复杂、施工环境多变、风险隐蔽性强等特点，若管理不当，极易引发塌方、沉降、滑坡等重大安全事故，造成人员伤亡与经济损失。因此，如何构建一套系统化、标准化、智能化的岩土工程管理体系，已成为当前工程建设领域亟需解决的关键课题。

一、岩土工程管理的核心目标：安全第一，效率并重

岩土工程管理的根本出发点是保障工程结构的安全稳定，同时兼顾施工进度与成本控制。这意味着管理者必须在满足设计要求的前提下，实现资源的最优配置和风险的有效防控。具体而言，安全目标包括：

• 防止地质灾害发生：如边坡失稳、基坑坍塌、地面沉降等；
• 确保施工人员安全：尤其是在深基坑、高边坡等高风险作业环境中；
• 维护周边建筑物与设施安全：避免因施工扰动导致邻近结构受损。

效率目标则体现在：

• 缩短工期：通过精细化管理和技术创新减少无效等待时间；
• 降低工程成本：优化设计方案、减少返工和材料浪费；
• 提升质量可控性：实现全过程质量追溯与动态调整。

二、岩土工程管理的关键环节：从勘察到运维

1. 勘察阶段：精准数据是管理的起点

岩土工程管理的第一步是详尽的工程地质勘察。这不仅是设计依据，更是后续风险管理的基础。现代岩土工程越来越依赖高精度勘探技术，例如：

• 三维地质建模：利用GIS与BIM技术整合钻孔、物探、水文等数据，形成可视化地质模型；
• 原位测试技术：如静力触探（CPT）、标准贯入试验（SPT），获取现场土层参数；
• 环境监测前置：识别潜在污染源、地下水变化趋势，为后期治理提供依据。

案例表明，某地铁项目因初期勘察遗漏软弱夹层，导致基坑开挖后出现严重渗漏事故，最终延误工期三个月。可见，勘察质量直接决定管理成败。

2. 设计阶段：融合规范与创新

岩土设计应基于勘察成果，结合行业规范（如《岩土工程勘察规范》GB50021）与工程实践经验。关键在于：

• 差异化设计理念：针对不同地质条件采用合理支护形式（如锚杆、喷锚、钢板桩）；
• 数值模拟辅助决策：使用FLAC、Plaxis等软件进行有限元分析，预测变形趋势；
• 风险预判机制：对极端工况（如暴雨、地震）进行敏感性分析，制定应急预案。

近年来，“韧性岩土工程”理念兴起，强调设计不仅要满足常规荷载，还要具备应对突发扰动的能力，体现了管理思维的升级。

3. 施工阶段：过程控制是成败关键

施工阶段是岩土工程管理最复杂也最关键的环节。由于现场条件难以完全预知，必须建立“实时感知—快速响应—闭环反馈”的动态管理模式：

• 信息化监控系统：部署自动化监测设备（如GNSS位移仪、应力计、渗压计），实现全天候数据采集；
• 智能预警平台：将监测数据接入云端AI算法，自动识别异常信号并触发报警；
• 标准化作业流程：制定详细的施工手册与安全交底制度，杜绝违章操作。

例如，北京大兴国际机场航站楼深基坑工程中，通过布设超过500个监测点，实现了对周边建筑物沉降的毫米级控制，保障了机场运营安全。

4. 运维阶段：持续管理延长寿命

工程竣工不等于管理结束。岩土结构长期服役中受环境侵蚀、荷载累积等因素影响，可能出现劣化现象。运维管理应包含：

• 定期健康检测：采用雷达探测、超声波检测等无损技术评估内部损伤；
• 数据分析驱动维护：建立数字孪生模型，模拟不同工况下的性能衰退规律；
• 预防性维修策略：根据监测结果提前干预，避免小问题演变成大故障。

上海外滩地下空间改造项目就因忽视运维管理，导致多年后出现墙体裂缝，修复费用高达原造价的30%。这警示我们：岩土工程管理必须贯穿全生命周期。

三、数字化转型：岩土工程管理的新引擎

随着BIM、物联网、大数据、人工智能等技术的发展，岩土工程管理正迈向智能化时代。这些技术的应用显著提升了管理效率与安全性：

1. BIM+岩土信息集成

BIM（建筑信息模型）可将岩土勘察数据、设计图纸、施工方案、监测数据等统一集成在一个平台中，实现：

• 可视化协同设计：各专业团队在同一模型上协作，减少冲突；
• 施工模拟优化：提前演练开挖顺序、支护时机，规避风险；
• 运维知识沉淀：形成完整的数字档案，便于未来改造或扩建。

2. 物联网与传感器网络

部署低成本、高精度的物联网传感器，可实现对岩土体状态的连续感知：

• 分布式光纤传感：用于长距离监测边坡位移与温度变化；
• 无线加速度计：捕捉振动频率，判断是否存在局部松动；
• 远程传输与云存储：确保数据安全，支持移动端查看。

3. AI驱动的风险预测与决策优化

借助机器学习算法，可以从历史数据中挖掘规律，辅助管理人员做出更科学的决策：

• 基于LSTM神经网络预测基坑变形趋势；
• 利用随机森林分类器识别滑坡前兆特征；
• 强化学习优化支护参数组合，降低成本。

深圳某高层建筑基坑项目应用AI预警系统后，成功提前72小时识别出潜在塌陷风险，避免了一场可能的重大事故。

四、组织与制度保障：管理落地的核心支撑

再先进的技术也需要良好的组织机制来落地执行。岩土工程管理的成功离不开以下几个方面的制度保障：

1. 明确责任主体

实行“谁主管、谁负责”的责任制，明确业主、设计单位、施工单位、监理单位及第三方监测机构的职责边界，避免推诿扯皮。

2. 建立标准化流程

制定涵盖勘察、设计、施工、验收、运维全流程的标准操作程序（SOP），并纳入ISO质量管理体系认证范围。

3. 强化培训与考核

对一线技术人员开展专项培训，内容包括新型设备操作、应急处置、法律法规解读等，并建立绩效考核机制，激励主动作为。

4. 推动多方协同机制

鼓励建立由政府监管、专家咨询、企业实施三方参与的联合治理机制，尤其在重大工程中引入独立第三方评估机构，增强公信力。

五、典型案例分析：从失败到成功的转变

以“广州某地铁区间隧道塌陷事故”为例，该工程初期未充分考虑软土流变特性，且监测频率不足，最终导致地面塌陷，交通中断。事后复盘发现，若能：

• 引入智能监测系统实现高频次数据采集；
• 建立基于数值模拟的动态预警阈值；
• 严格执行“停工-整改-再开工”流程，即可避免事故。

反观“成都天府国际机场场道工程”，该项目从一开始就将岩土工程管理纳入整体BIM平台，实现了“勘察即建模、设计即仿真、施工即监控”的一体化管控模式，最终实现零重大安全事故、提前一个月完工的目标，成为行业标杆。

六、未来展望：向智慧岩土迈进

随着碳中和目标推进和城市更新加速，岩土工程管理将面临更高要求：

• 绿色岩土技术：推广生态护坡、固废回填、低碳支护等可持续做法；
• 韧性城市建设：提升地下空间抗灾能力，应对气候变化带来的极端天气；
• 全生命周期数字化管理：打造覆盖“规划—设计—建造—运营—拆除”的数字主线，实现资产价值最大化。

未来的岩土工程管理不再是单一的技术问题，而是融合地质学、工程力学、信息技术、管理科学于一体的系统工程。唯有坚持“以人为本、科技赋能、制度护航”的原则，才能真正实现岩土工程的安全、高效与可持续发展。