岩土工程中的经济管理学:如何实现成本控制与项目效益最大化?
岩土工程作为基础设施建设的核心组成部分,其技术复杂性、环境敏感性和高投资特性决定了经济管理在其中的重要性。随着国家对基础设施投资的持续加大以及“双碳”目标的推进,如何在保障工程质量与安全的前提下,科学合理地进行经济管理,成为岩土工程领域亟需解决的关键问题。
一、岩土工程中经济管理的必要性
岩土工程涉及地质勘察、边坡支护、地基处理、地下结构等多个环节,每一环节都伴随着显著的成本投入和不确定性风险。传统上,岩土工程更侧重于技术方案的设计与施工实施,而忽视了经济因素的统筹分析。然而,近年来大量项目实践表明,单纯追求技术先进或安全冗余会导致成本失控,甚至引发项目延期或失败。
例如,在某大型地铁隧道项目中,由于未对不同支护方案进行全生命周期成本比较,仅凭经验选择高强度混凝土支撑系统,最终导致施工成本超出预算30%以上,且后期维护费用高昂。这一案例凸显了经济管理在岩土工程决策链条中的不可替代作用。
二、岩土工程经济管理的核心内容
岩土工程中的经济管理涵盖从项目立项到运营维护的全过程,主要包括以下几个方面:
1. 成本预测与预算编制
基于历史数据、市场行情和工程参数建立科学的成本模型,是经济管理的第一步。现代岩土工程常采用BIM(建筑信息模型)结合造价软件进行精细化建模,将地质条件、施工工艺、材料价格波动等变量纳入成本估算体系。同时,引入蒙特卡洛模拟等风险评估工具,提高预算的准确性与抗风险能力。
2. 投资效益分析
通过净现值(NPV)、内部收益率(IRR)和投资回收期等指标,对不同设计方案进行经济比选。特别是在复杂地层条件下,如软土地基加固、深基坑开挖等,应综合考虑短期投入与长期收益之间的平衡。例如,在城市中心区进行基坑支护时,若选用钢支撑虽初期成本较高,但可缩短工期并减少周边沉降影响,从而降低社会成本,整体经济效益反而优于传统混凝土支撑。
3. 风险识别与应对机制
岩土工程面临诸多不确定因素,如地下水位变化、岩体稳定性突变、极端天气事件等。有效的经济管理必须包含风险成本量化与应急预案设计。建议建立“风险-成本-保险”三位一体的风险管理体系,通过购买工程一切险、设置应急资金池等方式分散风险,避免因突发事件导致财务危机。
4. 全生命周期成本管理(LCC)
强调从设计、施工到运维阶段的整体成本优化。以高速公路边坡防护为例,初期采用生态护坡虽然造价略高,但后期养护成本低、景观效果好,且符合绿色低碳理念,长期来看更具经济合理性。因此,岩土工程师需具备跨学科知识,能够将环境、社会与经济因素纳入统一框架进行评价。
三、经济管理在岩土工程中的典型应用场景
场景一:深基坑支护方案比选
在高层建筑深基坑工程中,常见的支护形式包括排桩+锚索、地下连续墙、SMW工法桩等。每种方案的技术可行性不同,经济差异显著。通过经济管理方法,可以构建多目标决策模型,权衡以下维度:
• 初始投资成本(材料费、人工费、设备租赁费)
• 施工周期(时间价值)
• 安全风险等级(事故潜在损失)
• 后期拆除或改造难度
借助层次分析法(AHP)或模糊综合评价法,可得出最优方案,避免盲目追求单一指标。
场景二:地基处理方式的选择
面对软弱地基,常用的处理手段有强夯法、水泥搅拌桩、CFG桩复合地基等。不同方法的单位面积处理成本、适用深度、环保影响各不相同。经济管理在此处的作用在于:不是简单比较单价,而是结合场地条件、工期要求、周边环境约束等因素,制定最经济可行的地基处理策略。比如,在沿海地区软土层较厚区域,若采用真空预压联合堆载的方式,虽然前期投入较大,但能有效提升承载力并减少后期沉降,整体性价比更高。
场景三:绿色岩土工程技术的经济可行性评估
随着可持续发展理念深入人心,越来越多岩土工程项目开始尝试应用绿色技术,如生态挡土墙、再生骨料回填、微生物固化土等。这些技术往往初期成本高于传统做法,但具有节能减排、资源循环利用等优势。此时,经济管理不仅要计算直接成本,还需引入“环境外部性成本”和“社会效益折现”,使用碳足迹核算、绿色溢价评估等方法,判断是否值得推广。
四、推动岩土工程经济管理发展的路径
1. 建立跨专业协作机制
岩土工程师应与造价师、项目经理、财务人员形成常态化合作团队,共同参与项目策划与执行。可通过设立“经济-技术联合评审小组”,确保每个技术方案都有清晰的经济逻辑支撑。
2. 推广数字化工具的应用
利用BIM、GIS、大数据分析平台,实现岩土工程项目的可视化、智能化经济管理。例如,通过数字孪生技术模拟不同施工节奏下的现金流变化,辅助决策者提前识别资金链断裂风险。
3. 加强人才培养与知识更新
高校和职业培训机构应增设“岩土工程经济学”课程,培养既懂地质又懂成本控制的复合型人才。同时鼓励从业人员参加注册造价工程师、PMP项目管理师等相关认证考试,提升专业素养。
4. 完善政策与标准引导
政府主管部门可出台《岩土工程经济评价指南》或《全生命周期成本核算规范》,明确经济管理在项目审批、招投标、验收等环节的要求,引导行业从“重技术轻经济”向“技经融合”转变。
五、结语:走向高质量发展的必由之路
岩土工程中的经济管理学不仅是成本控制的技术手段,更是推动项目高质量发展的重要引擎。它要求我们跳出传统的技术思维局限,站在全局视角审视每一个决策背后的经济逻辑。未来,在数字经济、绿色低碳、智能建造等趋势驱动下,岩土工程的经济管理将更加精细化、系统化和智能化。只有真正实现技术与经济的深度融合,才能让岩土工程不仅“建得稳”,更能“花得值”,为国家基础设施建设注入持久动力。





