本站原创摘 要 ： 本文从以往的勘察方法入手,研究勘察中的方法、不足,从而引入数字化勘查技术,对比两种技术的异同,最终将岩土工程勘察数字化作为研究的重点.通过研究该技术的改善和进步,促进岩土勘察的进一步发展.
Abstract： From the previous survey methods, this paper researches the methods and shortages of the surveys and brings in the digitization exploration technology, and then pares the similarities and differences between the two kinds of technologies and takes digitization geotechnical engineering as the research focus. This paper researches the improvement and progress of this technology to promote the further development of geotechnical survey.
关 键 词 ： 岩土工程,数字化,勘查技术
Key words： geotechnical engineering,digitization,exploration technology
中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）04-0323-02
0 引言
随着计算机信息技术的广泛运用,岩土工程勘察技术已经在向岩土工程勘察数字化演变,数字化技术在岩土工程建设中得到了大范围的推广.一般岩土工程信息包括地下水位、地形地貌、地层界面、断层以及钻探资料等众多内容.分散的数据很难反映出空间的实际变化状况,人们对于岩土工程的相关内容很难清晰、直接、完整的理解,也不能满足岩土工程对于地质空间的需求.随着近几年科学技术和计算机图形处理技术的飞速发展,岩土工程的众多信息逐渐趋于一体化,岩土工程勘察数字化系统正在逐步向现代化和信息化迈进.
1.传统的岩土工程勘察技术存在的不足
1.1 界面的划分 界面划分主要是指对岩土体与岩石风化程度的界面划分,对地质的构造组成和软弱结构面进行判定,对不良地质体界面进行判定.
1.2 岩土的参数 对于岩土的原状样本很难取到,岩土层的残积土、粗颗粒土和风化岩难以进行室内外试验.
1.3 地质的形态 主要对于地下不明物体、空洞等分布情况、埋藏的位置和深度等确定不明.
1.4 技术人员综合能力 对于一部分勘察技术人员,他们缺乏专业的野外勘察、室内原始数据的整理、利用和分析能力,缺乏怎样辨识真伪、总结归纳的能力,缺乏建筑结构设计的能力.因为这些能力的不足时常导致勘察目的不明,勘察到的资料数据不符合勘察设计的需求.
2.概述岩土工程数字化勘察技术
2.1 岩土工程数字化勘察技术 数字化岩土工程勘察技术是运用现代科技技术如数据库技术、测绘技术、计算机技术、CAD技术和网络通信技术等,将工程项目的各类数据（计划、勘察、进度、变更、设计等数据）,通过计算机上的软件有机地集合起来,构建一个系统的计算机辅助数据流程,致使勘察手段从手工化技术设计转变为现代化CAD技术设计.让岩土工程的数据采集迈向信息化、工程的图文处理自动化、勘察数据资料处理数字化,形成一个能适应专业多样、生产多工种的工程勘察设计,这个体系要实现高效益、智能化和数字化.
2.2 岩土工程数字化勘察技术现存不足
2.2.1 勘察资料不完善 我国一部分地区由于岩土工程数字化勘察技术比较落后,由于相关部门对于岩土工程的勘察设计比较分散,没有先进的岩土工程规范制度,缺乏新技术和新想法.再加上岩土工程本身具备一定特殊性,很大程度上削弱了勘察与设计之间的紧密性,设计人员对于勘察过程中记录的岩土工程信息难以理解,勘察的内容在勘察设计中不能完全体现.由于设计人员专业知识掌握不够,在勘察设计过程中,经常出现对岩土工程勘察的信息读不懂,导致设计转化率效率低下,造成巨大的损失与浪费.
2.2.2 数字化地图与数字化设计系统不匹配 勘察设计系统的基础数据是数字化地形图.而对于地图的形成还存在不成熟的方面,与CAD设计软件没有良好的接口进行匹配,因此导致对接不顺.在这样的情况下,勘察设计系统只能把勘察到的数据资料再次数字化,很大程度上影响和限制了CAD设计系统的推广应用.
2.2.3 勘察信息的数字化程度不够 勘察部门提供勘察信息的方式主要有文字、表格、图纸等形式,定性地描述岩土工程的相关内容,在一定程度上限制了设计人员对勘察信息的理解,从而导致设计人员在利用和处理勘察资料的过程中遇到较大困难.
对于存在的问题,原因概况有：一是因为施工现场环境恶劣,在勘察信息时,现场较多的泥浆和粉尘限制了PDA、精密电子设备、笔记本电脑的应用,高精密电子仪器不适合在这样的恶劣环境下工作.二是因为企业运用的传统岩土工程勘察设计软件功能落后,虽然能满足平常的统计处理与制表制图功能,但是与数字化CAD软件的接口匹配性不好,影响CAD设计效率.有的企业甚至尚未引入GIS系统,使得每个岩土勘察项目成为孤立的存在,缺乏资料共享性,无法对大规模区域构造进行整体评估.三是因为对于室内资料的整理缺少技术人才,影响后期整理资料的工作,一旦工程结束,勘察资料就被技术人员装盒归档,造成许多项目的宝贵资料无法与相似项目的数据资料进行对比,无法借鉴宝贵经验和利用数据价值.技术人员对于计算机软件的处理水平有待提高,尤其是数据库与GIS方面的处理操作上,缺乏专业人才. 3 岩土工程数字化勘察的实践
3.1 分析研究岩土工程勘察对象的基本特点 岩土工程勘察对象虽然构造规模、结构形态、起因等因素差异度大,但是所有的地质构造都是集合点、线、面、体四种元素.所有的地质勘察对象在空间上都占有相对的位置和范围,具备一定的性质和形态特点,并且所有对象之间存在特定的空间联系.因此,根据地质对象的基本特点可以分为属性特点、空间关系特点和空间特点三个方面.
3.2 以GIS为基础的岩土工程勘察数字化技术的应用实践 一方面,在于构思构建岩土工程勘察数字化模型理念.岩土工程勘察数据库管理本身属于岩土工程勘察数字化技术中较为基础的组成部分,常常面临着庞大而复杂的数据需要处理.为了能够构建出可以对数据库进行直观反映的生动模型,把数据库内部各项数据同其实际应用效益相联系,只使用现实中可用的数据构建模型并探索出研究数据的相关信息,再依靠这一基础,全面构建出完善的数据库结构.另一方面,在于数据库的实际构建.用户原有数据,系统中间过度数据和最终结果数据这三大部分的数据共同构成了岩土工程一体化系统.用户原有数据一般包含了大量测点数据,这部分测点数据一般包含了几何数据与测点详细信息两个部分,系统中间过渡数据则主要包括了系统初始阶段构建的大量模型,这部分模型可以根据用户需要,产生相应图形,并协助用户进行信息核对,最终结果数据则较为复杂,通过用户需求,加工系统中间过渡数据后产生,包含了大量图形与文档类资料,常见的包括地址勘察记录等等.
3.3 规范执行数字化岩土勘察工作 统一标准是规范各行业岩土勘测结果数字化的唯一途径.可委任专门的机构,组织各行业的代表人员,完成对勘察结果数字化程序与软件的汇编工作,并邀请社会各界共同参与.发布一套统一标准的勘察成果数字化程序软件,要求各行业在使用过程中,根据本行业的规范要求,正确输入经实地勘察后获得的有效数据,便能经过数字化处理,自动生成统一标准的勘察成果资料,并实现实施更新与完善,以便优化勘察成果的应用功能,提高勘察设计的生产效率,节约社会资源成本,创造更高的经济效益与社会效益.
4.结束语
岩土工程勘察技术在随着科学技术的进步不断改进,并且再向数字化勘察技术过渡,并且得到了广泛的推广与应用,岩土工程勘察技术的数字化是岩土工程勘察技术发展的必然趋势.