土方工程包括填充、移除、放置和开凿底土等作业，在施工前活动中发挥着关键作用。这些作业构成了项目其余部分工作的基础，包括修建地基、加固堤坝和降低水源渗透性等必要步骤。
但土方工程还存在其他一些并非显而易见甚至不是物理上的障碍。通过许可和批准确保遵守当地和联邦法规需要高度的组织性和对细节的严格关注。缓解工地纠纷、诉讼和因跨职能团队、分包商和技术人员之间沟通不畅而产生的常见冲突必然会占用大量时间。保持竞争力并掌握最新的建筑技术需要充足的时间进行研究和测试，然后才能做出最终决定。
当然，还有实际工作。收集现有条件数据通常很困难，因为停止平整工作几乎是不可能的。由于土方工程是当今建筑中最危险的要素之一，因此遵守 OSHA 标准并保证工作场所安全并非易事。这些类型的项目需要比大多数项目更高的精度、严谨性和准确性，而承包商已经有很多工作要做。
然而，无人机和其他技术进步让我们有理由相信，长期以来的土方工程行动、想法和最佳实践将很快实现数字化和自动化。无人机技术及其附带的软件为用户提供了独特的机会，让他们直面这些挑战，只需点击几下鼠标即可解决痛点。项目经理无需花费数小时进行人工调查或处理大量文书工作，而是可以从云端检索信息、进行远程检查，并在传统方法所需时间的一小部分内记录施工生命周期的每个阶段。
以下是无人机解决一些最常见的土方工程问题的五种方法。
简而言之，土方工程并不“绿色”或环保。这些工程需要使用大量的泥土和自然资源，污染大气和周围地区的生物多样性。建筑业消耗了全球约40%的原石、碎石和沙子，是环境污染的罪魁祸首，据估计，建筑业占所有能源和工艺相关碳排放的30%以上。
为了应对这些惊人的统计数据并适应不断变化的世界，地方和联邦已经制定了有关危险材料处理和处置的法规，以及承包商必须掌握的不断更新的环境保护法。通过数字化这些信息并将这些指令与无人机解决方案连接起来，项目经理可以引出更可持续的施工流程，并将对现场的干扰降到最低。
在破土动工之前试飞无人机并准确描绘地形，可以让工人加快勘测和场地规划。虽然众所周知，在现场花费的时间越少，节省/赚取的钱就越多，但环境影响同样重要。飞行员可以精确定位敏感栖息地，并与当地环保人士合作确定行动方案或适当的规避技术。不平坦的地形、暴露的公用设施和其他安全问题可以标记并与团队成员分享。此外，从长远来看，这种简化的方法需要更少的设备，因此也需要更少的燃料——从而减少项目的碳足迹。
由于项目涉及各方众多，工地纠纷和沟通不畅往往是不可避免的。当涉及到复杂、耗时且需要体力的土方工程时，这些挑战就成倍增加了。无论是与外部承包商合作，还是与内部专业部门合作，由于涉及众多利益相关者和人物，冲突必然会发生。但是，通过在常见分歧浮现之前解决其根本原因，人们可以最大限度地减少甚至消除这些问题，并促进积极有效的沟通。
最好的沟通方式是什么？通过无人机反复飞行，获得清晰、详细的记录。通过鸟瞰项目进度和现场拍摄现场情况，承包商可以准确记录现场信息，并与其他团体（包括分包商和项目所有者）分享。如果问题暴露，这种视觉证据将作为证据，但更重要的是，现在可作为一种透明的沟通工具。带时间戳的图像可验证尽职调查，并提供合作伙伴可以使用的可操作数据。
Autodesk 报告称，沟通不畅是造成大约52% 返工的原因。尽早（最好是在施工前）建立这一唯一真实来源（无人机数据），为项目的其余部分定下基调。将工程或土方工程信息集中起来，并使其可供其他团队访问，使他们能够利用这些信息开展自己的工作。
在数字世界中，每个承包商都必须随时了解其领域和其他建筑技术的进步。虚拟设计与施工的作用就说明了这一点，因为它大约在 20 年前才发明，但现在专业化已成为标准流程不可或缺的一部分。但无论是新部门、履行常规工作职责的方式，还是革命性的设备，业主和项目经理都可以从现代效率工具中受益。这些发现不仅使企业能够扩大规模，而且还赋予他们竞争优势。
无人机在配备摄影测量软件的情况下，可以消除对库存量、挖填项目和装载运输的猜测。无人机无需估算材料数量并试图根据纸质时间表或设计跟踪土方工程进度，而是可以飞越该区域并自动读取这些数据。摄影测量，即拍摄和使用重叠图像来显示 3D 信息的过程，使这成为可能。通常，这种方法比人工测量更准确、更可靠。
如今，只有46% 的土木工程承包商使用无人机，因此还有很大的增长空间。对于小型承包商来说，这一数字下降到只有 9%。在这个模拟传统行业中，成为早期采用者显然可以产生切实的、实际的成果。对于那些刚刚起步、不愿意或无法建立内部无人机计划的人来说，无人机服务提供商可能是最好的选择，因为它的前期成本和承诺都较低。
无人机技术在土方工程中最明显的用途是记录现有条件数据。在施工前确定当前现场条件，可使所有相关方对土地有清晰的了解，以便更好地规划和安排时间，此外，如果发生诉讼或其他冲突，还可以参考环境情况。
我们建议定期安排这些飞行，以确保有效地监控和记录工地进度。然后可以将这些图像和数据点与竣工计划进行比较，以确认项目时间表和预期。如果发现问题，可以在返工不可避免之前迅速处理。
在时间紧迫的情况下，中途停止平整工作是不可行的，因为手动巡查需要几天才能完成。在这种环境下，无人机勘测是必要的——而这些通常是 The Drone Life 飞行员经常操作的项目。最近，在新泽西州伯灵顿县一个占地160 英亩的混合用途开发区，我们的飞行员使用两名机组人员执行了 LiDAR 无人机任务，以验证整个区域的土方量。在分析了海拔数据后，发现需要超过 100,000 立方码的额外泥土才能完成这项工作！
经过进一步调查，团队发现在开始挖填平衡之前，已经运来了一大堆泥土。随着周围地面的堆积，土堆实际上比周围的地面低了 10 到 15 英尺。当总承包商最初拍摄现场时，他们选择只进行地面测量——忽略了下面的泥土。虽然无法确定错误计算的任何一个原因，但很明显，如果没有独立验证错误，后果可能会更糟。
虽然很不幸，但相比之下，传统的测量方法需要多名工作人员在 50 英尺 x 50 英尺的网格上拍摄高程点，耗时 3-4 天。在穿越活动频繁的场地时，这一行动会面临安全风险，而且成本高昂。借助无人机技术，这一过程实现了自动化。
根据美国职业安全与健康管理局 ( OSHA ) 的说法，“挖沟和挖掘”是当今建筑施工中风险最高的两项程序。吸入有毒物质、与水有关的危险、公用事业线路撞击以及塌方或材料坠落构成了对工人安全最直接的威胁。根据美国劳工统计局 (BLS) 的数据，从 2011 年到 2018 年，大约有 168 名工人因塌方丧生。
阅读这些令人震惊的统计数据时，您不会惊讶地发现，工人安全对土方工程承包商来说仍然极其重要。为了补充这些危险活动，无人机技术可用于勘察工地、定位危险，在某些情况下，还可以消除人工干预的需要。进行远程检查并快速数字化其结果可减少宝贵的计费时间，并让工人专注于更专业的任务。
保护员工免受伤害是每个项目的重中之重，土方工程也不例外。虽然管理这类场地并不容易，但压力会减轻。将这些工作外包给无人机服务提供商可以确保以极低的人工成本获得可操作的数据，而且不会有任何安全风险。
收集近乎每日的数据并将这些信息集中在多个团队中，可以减少停机时间并促进高效的调度、现场巡查等。就其本质而言，无人机技术可以最大限度地减少变更单和返工，特别是对于土方工程而言。利用这项技术来自动化长期存在的手动流程可以提高现场安全性，同时也为企业带来竞争优势。
如果您有兴趣探索适用于施工现场的无人机技术或简化土方工程活动，请与我们的无人机专家预约免费咨询。Drone Life 为众多建筑组织提供个性化咨询和航空服务解决方案，在 AEC 行业拥有超过五年的直接经验。
