岩土工程数字化勘察技术应用

 

      近年来，我国的科学技术在不断发展，特别是在信息技术的有力支撑下，我国岩土工程勘察技术中逐渐引入了先进的数字化勘察技术。由于岩土工程施工中的重要基础就是针对实际的工程结构进行地质勘察，其中勘察数据结果科学与否，将直接决定工程结构设计质量的高低。所以，地质勘察设计作为岩土工程设计的先决条件，其会对整个工程结构设计与施工作业产生重大影响。正是基于此原因，我国岩土工程地质勘察中引入了先进的数字化勘察技术，从而保证了相关参数测量的精准性，使岩土工程结构设计人员在工程方案设计中，能够直观掌握空间变化的规律性。

 

      1.1数字勘测技术资料太过于地质化

      随着我国科学技术的不断发展，岩土工程勘察技术取得了较大进步。因此，通过新方法及新技术，使岩土工程结构设计方案更加合理。但长期以来，个别岩土工程地质勘察机构依然采用传统设备进行地质勘察，因此导致勘察部门在地质条块分割及勘察专业设置方面、岩土工程自身复杂性研究方面太过于地质化，使岩土工程勘察人员与设计人员分散作业，导致设计阶段与地质勘察阶段严重脱节，而且整个勘察过程与岩土工程结构设计之间的联系不是很紧密，使岩土工程结构设计人员不能针对地质勘察人员提供的设计资料进行全面分析。除此之外，地质勘察人员技术专业性不强，导致岩土工程勘察信息出现严重的错误，最终造成巨大的经济损失。

 

      1.2数字化地图以及设计系统之间不能进行良好的融通

      在我国岩土工程中，地形图是设计系统的基础。但由于传统岩土工程地质勘察技术在实际应用过程中存在诸多技术缺陷，比如勘察数据资料不全及勘察结果不准等，导致地形图与CAD进行结口匹配时，二者难以进行有效对接。因此，技术人员在结构设计过程中还需针对勘察的地质资料重新进行数字化操作。所以，在此过程中严重影响了设计系统CAD的全面推广。

 

      1.3传统勘察技术软件功能相对单一

      当前很多岩土工程结构设计中，一些开发商的应用软件难以满足最前沿的核心设计工作，由于传统设计软件功能比较单一，而且网络数据很难实现资源共享，因此不仅耗时，而且增加了技术成本投入。

 

      1.4岩土工程勘察的数字化水平不高

      岩土工程勘察单位所提供的勘察信息一般是通过数据表格及技术图纸和文字等形式科学表现出来。因此，在勘察内容描述方面形式比较固定，容易导致设计人员无法全面、准确分析和理解相关的勘查信息。与此同时，也增加了设计人员对勘察信息的技术处理难度。除此之外，岩土工程设计中会涉及到很多关于交通及环境和经济等方面的信息资料。因此，这些不同信息的分析评估指标存在差异，会导致岩土工程勘察结果具有很大的不确定性。尤其是在对各类信息采集以及表达和分析方面，手段比较单一，勘察结果精确性较差。

      2.1岩土工程中数字化勘察技术概况

      顾名思义，岩土工程数字化勘察主要是采用现代化的数据库技术及测绘技术、计算机网络通信技术和CAD等技术，基于计算机软件基础，将岩土工程勘察中所有相关的信息有效合成，以此构建一个综合的计算机辅助信息流程。这一新型的数字化勘察技术逐渐取代了传统的勘察技术，不断在向CAD技术转型发展。其在某种程度上有效实现了岩土工程数据采集的信息化及数字资料处理的自动化和动态化。与此同时，岩土工程勘察的硬件系统也逐渐实现了集成化，从而构成了集信息采集与资料整理、数据分析与输出等为一体的综合设计勘察系统。

 

      2.2岩土工程数字化勘察建模

      在采用数字化系统对岩土工程进行勘察分析时，首先需要针对岩土工程勘察中收集到的相关数据资料进行建模分析。一般采用表面模型法进行处理，通过对岩土工程的属性特征数据及几何特征数据进行模拟分析，从而得到一系列离散点资料，以此构建岩土工程表面数据模型；然后，结合勘察数据分析和解释模型中的离散勘测点资料对模型进行综合评估。在此建模处理过程中，为了能够形成一网状曲片面，需按照一定的原则，科学确定整个地质体的空间属性，并将同一系列中同一属性的点连接在一起，然后采用不规则格网法，通过被勘察岩土工程地质区域内的有限个离散点将此区域科学划分，从而构成一个三角面的网络，即不规则网法主要是一个三维空间的分段线性数据模型[1]。

 

      2.3岩土工程数字化勘察模型分析

      本工程为防城港市城南新区铁路沿线宅基地安置点（三区）工程，其主要位于该市城南新区金花茶大道东面铁路沿线，项目编号C1-C16，每块宅基地约11.5×10m2，建筑基础形式和埋置深度未定，建筑荷载和地基允许变形参数不详。因此，本文研究的目的旨在针对该岩土工程的实际情况进行地质勘查分析，通过利用数字化勘查技术进行数据模型处理，从而为拟建建筑的设计和施工提供科学的岩土参数。（1）针对本工程实际情况，本文在数据模型分析时，主要结合我国岩土工程数字化勘查技术的实际模型建立过程及其具体应用情况进行阐述。从本质上而言，该岩土工程数字化系统的数据模型应用主要包括三个环节：①用户需在数字化系统中输入相关地质勘查原始数据；②通过该数字化集成系统自动生成中间运行数据；③系统通过模型分析，最终导出该岩土工程结构设计的相关技术参数。原始数据主要包括岩土结构的物理数据及几何属性数据，这些数据都是通过中间数据自动生成；中间数据一般包括岩土工程结构的图文技术资料，比如该岩土工程结构的具体连线剖面图及单孔柱状图和岩土工程的地质勘查报告等。而最终的数据生成则比较复杂和严格，需要技术人员按照数字化系统模型分析的时间序列，对岩土工程勘查数据进行严格规范操作与管理。其主要的基础数据包括岩土工程勘查数据及岩土工程基础区域的区划数据等。（2）在这一系统中，数字化技术功能主要分为信息输入功能与信息检索功能和岩土工程的空间分析功能、岩土数属性分析功能。信息输入主要帮助地质勘查人员将准确、原始的数据资料输入到数字化勘察系统中，然后利用其检索分析功能，针对岩土工程的图示点及图示矩形和区域划分情况进行针对性检索。此外，技术人员可结合检索结果，获取岩土结构的勘察信息，从而经过岩土工程的数据库空间分析及缓冲区分析、多层立体叠加分析，为该岩土工程作业提供科学的参数。比如结合数据模型分析结果，对该岩土地质工程进行结构稳定性、抗震性、安全性等综合性能进行全面评价，最终为该岩土工程施工方案的制定提供各土层主要参数建议值[2]。

 

      近年来，随着我国科学技术的不断发展，各行各业全面进入了数子化时代。岩土工程勘察也不例外，积极引入先进的技术手段服务整个岩土工程勘测工作。通过上述应用分析可以看出，现代化的岩土勘察技术在传统勘察技术基础上，有机结合了现代化的数字勘察技术，使岩土工程地质勘察的数据结果更加精确，为工程结构设计奠定了重要的基础。但是，在采用数字化技术进行岩土工程勘察时，技术人员需结合工程实际需求，联合不同的勘察部门及时做好数据记录，从而保证岩土工程数字化勘察工作顺利推进。

      [1]贾发科.关于岩土工程中数字化勘察技术的实践策略探究[J].价值工程，2015，04：323~324.

      [2]宋祥红，李春梅，刘卫锋.岩土工程勘察数字化技术与实现[J].中国建材科技，2015，02：36~38.