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        智能建设目前还没有明确的定义。总体来讲,智能建设是在集成了现代计算机技术、传感与测试技术三维设计及模式,自动化与控制技术、无人机技术、智能技术和网络技术等各种先进技术的基础上,通过与基础设施建造技术的密切结合,利用智能化的感知、人机交互、决策和执行技术等,在其关键环节或过程中实现具有一定自主性的感知、学习、分析、决策、通信与协调控制能力,能够智能地、动态地适应环境的变化,从而实现某些目标的优化,以提高工程建造品质和效益。理想的智能建设就是要实现设计过程智能化、施工过程智能化、检测和控制过程智能化以及管理与养护技术的智能化。

  基础设施包含范围广泛,主要是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施,是用于保证国家或地区社会经济活动正常进行的公共服务系统。如公路、铁路、市政、机场、大坝、港口等都是基础设施。在基础设施中,填筑工程——如铁路路基、公路路基路面、机场道面、市政道路、坝体所占比例最大,其填料主要有岩土、沥青混合料和水泥混凝土三大类。这是基础设施中质量相对薄弱和难于控制的部分,应该作为研究的重点。以下关于智能建设的叙述都是对填筑工程而言的。

(一)智能建设总体架构

        所谓建设,广义地讲就是把各种原材料变成某种基础设施(如道路、铁路)的全过程——包括工程的设计、高精度测量材料选择、施工(生产)、质量保证、管理和养护等的一系列有内在联系的运作和活动。因此,按照建设的不同阶段,智能建设的总体架构如图1(a)所示。所涉及到的传统领域至少包括基础设施(修建主体)、工程机械(修建工具)和仪器仪表(质量检测与控制),如图1(b)所示。

  (a)智能建设的不同阶段 (b)智能建设涉及的传统领域

  图1 基础设施智能建设总体架构

(二)智能建设研究重点

  智能建设的内容是很丰富的。从目前发展情况看,以智能施工为出发点推进智能建设的发展可能是一条可行的路线。因为对于填筑工程而言,无论怎样设计,最后都将落实到施工中,施工是生产过程,是形成结构体这种“产品”的阶段。智能施工内容很丰富,包括材料、碾压、检测、控制、各种施工信息与施工管理等环节的智能化问题,如图2所示。

  图2智能施工包含的内容

  在施工阶段,填筑碾压是最重要的环节,是形成“产品”的最后一道工序,也是大家关注的焦点。因此,推进智能建设的路线可以沿着智能压实→智能施工→智能建设这条技术路线进行。在实施过程中,将会涉及到其它各个环节,由点及面,充实智能建设的内容,其关系如图3所示。

  图3 智能压实引出智能建设全过程

  除了智能压实是现阶段智能建设的重点之外,智能检测也是另外一个重点。当然,智能压实中已经包含部分智能检测技术,这是实施反馈控制的数据依据所在。

  此外,随着三维可视化技术的兴起,如何在填筑工程中开发所谓的“BIM”技术,已经提到日程上来。这种BIM不同于建筑业BIM,有其特殊性。填筑工程的BIM与智能压实技术密不可分,以后将展开研讨。

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