地下工程全过程管理怎么做才能确保安全与效率？
地下工程作为现代城市建设的重要组成部分，广泛应用于地铁、隧道、地下商场、人防工程等领域。其复杂性高、风险大、技术要求严苛，因此对全过程的科学管理提出了更高要求。如何在设计、施工、运维等各阶段实现精细化、系统化、智能化管理，成为行业关注的核心议题。
一、地下工程全过程管理的定义与内涵
地下工程全过程管理是指从项目立项、可行性研究、勘察设计、施工建设到运营维护及后期改造的全生命周期管理。它不仅涵盖传统的质量管理、进度控制和成本控制，更强调风险识别、环境影响评估、安全监控和信息化协同管理。这一理念打破了传统“分段式”管理模式，推动项目从粗放走向精细，从被动应对走向主动预防。
二、全过程管理的关键环节分析
1. 前期策划与可行性研究
地下工程前期工作决定了项目的成败基础。需进行详尽的地质勘查、水文调查、周边环境评估（如建筑物沉降风险、管线迁移方案）以及社会影响评价。同时，必须结合城市规划、交通流量预测、经济可行性模型等多维度数据，制定合理的投资回报预期。此阶段应引入BIM（建筑信息模型）技术辅助可视化决策，提高方案的科学性和可操作性。
2. 设计阶段：融合多专业协同创新
设计是地下工程的灵魂。由于地下空间受限且结构复杂，设计需兼顾安全性、功能性、经济性和可持续性。采用BIM+GIS集成平台，可实现三维建模、碰撞检测、施工模拟等功能，减少设计变更带来的延误和成本增加。此外，应建立专家评审机制，对关键节点（如盾构穿越敏感区域、深基坑支护体系）进行专项论证，确保设计方案具有强适应性和抗风险能力。
3. 施工阶段：标准化、数字化与动态管控
施工是地下工程风险最高的阶段，也是全过程管理的重点。应推行标准化作业流程（如《地下工程施工质量验收规范》），强化材料进场检验、工序报验、隐蔽工程影像记录等制度。利用物联网传感器实时监测地表沉降、地下水位变化、结构应力应变等参数，构建智慧工地管理系统。通过AI算法预警异常趋势，提前干预潜在事故，保障人员与设备安全。
值得一提的是，盾构法、明挖法、暗挖法等不同工法需匹配相应的管理策略。例如，在软土地区采用盾构掘进时，要严格控制掘进速度与土压平衡，避免地面塌陷；而在城市核心区采用矿山法施工，则需加强爆破振动控制与噪声治理。
4. 运维与安全管理：从被动响应转向主动预防
地下设施一旦建成，往往长期服役于地下深处，维护难度大、隐患不易察觉。因此，必须建立长效运维机制。首先，部署智能监测系统（如光纤传感、无人机巡检、声呐探测），定期评估结构健康状态；其次，制定应急预案并开展实战演练，提升突发事件处置能力；最后，推动运维数据上云，形成数字孪生体，为未来升级改造提供依据。
5. 后期评估与知识沉淀
每个项目结束后都应进行全面复盘，包括工期偏差分析、成本超支原因、安全事故归因、技术创新应用效果等。这些经验教训应转化为企业内部的知识资产库，用于指导后续类似项目。同时，鼓励参建各方共享数据资源，推动行业标准更新与政策优化。
三、关键技术支撑：数字化转型赋能全过程管理
随着信息技术的发展，地下工程全过程管理正加速向数字化、智能化迈进。以下几项核心技术值得重点关注：
- BIM技术：实现设计-施工-运维一体化信息贯通，提升协同效率，降低错误率。
- GIS空间分析：辅助选址决策、管线避让、灾害模拟，增强宏观把控能力。
- 物联网（IoT）：实时采集施工现场环境与结构数据，实现远程监控与自动报警。
- 大数据与AI：通过对历史项目数据挖掘，预测风险趋势，优化资源配置。
- 数字孪生：构建虚拟工程模型，支持仿真推演、培训演练与运维优化。
四、典型案例解析：北京地铁16号线地下工程全过程管理实践
以北京地铁16号线为例，该项目全长约40公里，穿越多个地质单元，涉及复杂地下管网与既有结构。其全过程管理亮点如下：
- 采用BIM+GIS联合建模，提前发现17处管线冲突点，节省返工费用约200万元。
- 布设300余个传感器组成智能监测网，实现每日自动报告沉降趋势，及时调整盾构参数。
- 设立“安全红黄蓝”三级预警机制，累计发布预警信息86次，有效规避3起重大风险事件。
- 项目竣工后形成完整的运维数据库，为未来同类线路提供参考模板。
五、挑战与对策建议
尽管地下工程全过程管理已取得显著成效，但仍面临诸多挑战：
- 跨部门协作难：设计、施工、监理、业主之间存在信息壁垒，导致沟通低效。建议建立统一的数据平台，实现多方共享。
- 人才储备不足：复合型人才稀缺，尤其是既懂工程技术又熟悉信息化工具的专业人士。应加强高校与企业联合培养机制。
- 标准体系滞后：现行规范难以覆盖新技术应用场景，如人工智能在施工中的应用。建议加快修订相关标准，鼓励试点示范。
- 资金压力大：部分地方政府财政紧张，影响项目投入。可通过PPP模式引入社会资本，提升资金使用效率。
六、结语：迈向高质量发展的地下工程管理体系
地下工程全过程管理不是简单的流程叠加，而是一种系统思维和战略部署。只有将先进技术、科学方法与管理制度深度融合，才能真正实现“安全第一、质量优先、效益最大化”的目标。未来，随着智慧城市、绿色低碳理念的普及，地下工程必将朝着更智能、更环保、更具韧性的方向发展。我们期待更多从业者投身其中，共同推动中国地下空间开发迈向新高度。
