岩土工程中数字化勘察技术的应用

陈健 万广臣 朱琦

【摘要】信息科学技术的发展，为实现岩土工程的数字化勘察技术提供了条件。在现今的岩土工程中，数字化勘察技术的发展已经比较成熟，被广泛应用，从而弥补了传统勘察技术的缺陷，为提高岩土工程勘察质量和效率提供保障。本文简单分析了传统勘察技术的不足，以及数字化勘察技术在岩土工程中的应用优势和具体的应用方法，为后期的勘察工作提供参考和借鉴。

【关键词】岩土工程；数字化勘察技术；数字化模型；数据库

引言

岩土工程的勘察工作是保證后期相关工程设计和施工建设质量的基础，因此其勘察结果的准确性和科学性至关重要。在传统的勘察工作中，一般采用的方法和技术比较落后，虽然也能在一定程度上保证勘察质量，但是需要耗费大量的时间和精力，不利用加快工程设计的速度，从而增加整个工程的建设周期。同时由于传统勘察方法对数据的分析局限在二维和静态的表达，不利于工程设计人员读取到有效的勘察信息，增加其理解难度，有可能导致工程设计和实际的施工环境不相符，为后期的工程施工埋下隐患。同时，由于岩土工程的勘察内容比较复杂，包括对地形地貌、断层、地下水位等环境要素的勘测，所产生的勘测资料和数据信息具有离散型，工程技术人员很难就这些资料分析出工程地质的各种物表信息的分布规律，需要借助高科技数字化技术提高对勘测信息的加工效率和加工质量，通过程序设计快速的筛选出有效的信息，直接供相关的工作人员读取和查询，能够大大提高工作效率。

1.岩土工程数字化勘察技术的概述

岩土工程数字化勘察技术主要具备高效益、数字化和智能化的特点。在实际的应用过程中，可以通过利用数据库技术、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，实现数据采集的信息化、图文处理的自动化以及资料处理的数字化。

2.数字化勘察技术在岩土工程中的应用优势

2.1有利于提高勘察部门和设计部门的协调性

完善而准确的勘察信息是保证工程设计工作顺利进行的基础，但是由于岩土工程勘察工作比较复杂，勘察结果的表现形式晦涩难懂，很多设计人员根本无法对其进行有效参考，进而增加了工程设计的难度。长此以往，就导致勘察部门和设计部门的工作配合不协调，工作效率低下。通过数字化勘察技术可以改变传统的勘察信息表现方式，建立三维立体模型和完整的资料数据库，使设计人员能够便捷的查询到所需要的勘察资料。从而有效提高其工作质量和工作效率，保证工程设计工作和后期工程建设的顺利进行。

2.2提高数字化地图和设计系统之间的连贯性

地形图中所显示的数据信息是岩土工程设计的基础，在实际的应用中，需要将地形图上的信息和CAD设计软件进行数据对接，才能完成工程系统的设计工作。但是传统勘察技术在这方面的发展还不够成熟，导致地形图信息和CAD软件对接的连贯性不足，因此在对地形图信息进行数据化时存在信息失真或者信息遗漏的现象，进而影响整体的工程建设。通过利用数字化勘察技术，可以将地形图上的信息通过数字化模型转入到数据库中，直接应用到设计工作上，避免出现数据失真等问题[2]。

3. 岩土工程中数字化勘察技术的具体应用

3.1建立岩土工程数字化模型的方法

表面模型法是当前较为常用的岩土工程地质建模方法，它通过测点获得大量的离散性资料，并整理成建立表面模型所需要的数据，最后利用数据进一步分析结果并重构地质体界面。不规则网法是表面模型法的一个分类，在岩土工程数字化勘察技术中应用广泛，它能够把一些属性相同的点抽象的连接起来，从而建立起网状模型，确定整个勘察区域的空间属性。勘察人员利用这种方法能够将勘察区域划分为相连的三角面网络，并保证该区域中的所有点都落在三角面的边长、内部或者顶点上。在实际工作中，需要借助X、Y、Z这三条坐标来完成每个点的特征的记录工作，最后使得整个勘察区域成为一个由三角面相连的抽象空间，进而对空间中的每个点进行分析。通过表面模型法可以很方便的查询到点的基本属性以及相邻点的特征和关联性，能够提高数据运算的效率[3]。

3.2 岩土工程数字化勘察数据库系统构建的原则

如果想要构建完善的岩土工程数字化勘察数据库，首先，要遵循成熟性的原则，为了保证数据库数据信息的真实有效，保证后期设计工作的质量和进度，必须保证数据库系统构建的成熟性。在构建过程中需要对概念模型进行深入的分析和探究，从而深化岩土工程勘察技术和数据库之间的联系，方便在勘察过程中进行数据信息的输入以及对之前数据信息的参考和使用。其次，要遵循兼顾性的原则，因为在构建数据库时，需要输入原始数据、中间数据以及最终数据这三种数据信息，要保证每项数据信息的完整性和真实性，将错误率降到最低。

3.3数据库的主要功能

首先，数据库最基本的功能就是输入和检索功能。通过在数据库中输入有效的数据信息，并利用相应的操作程序对其进行分析，最终的分析结果可以帮助勘察人员得到准确的勘察资料，以提高勘察工作的准确性。同时利用检索功能，工程设计人员可以通过图示点检索、区域检索等方式来获取相应的岩土工程勘察信息，为其设计工作提供极大的便利。其次，数据库还具备空间分析和属性分析功能。通过空间分析功能，可以对整体的地质概况有一个大致的了解，并利用属性分析功能对具体的某个施工要点进行研究[4]。

3.4 岩土工程勘察数字化技术的应用实践

在实际的应用过程中，需要考虑以下两个方面的因素：第一，作为数字化技术中比较基础的组成部分，岩土工程勘察数据库有庞大而复杂的的数据需要处理，为了提高处理效率需要构建一个能够生动的反映出数据信息的模型，才能够方便把数据库内部各项数据同其实际应用效益相联系，利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。第二，岩土工程一体化系统是由用户的原有数据、系统的中间过渡数据以及最终的结果数据组成，其中，用户原有数据包含了大量由几何数据和测点详细信息组成的测点数据；而系统中间过渡数据包括了大量可以根据用户的需要而产生相应图像并能够帮助其进行信息核对的初始模型；在这三种数据中，最终结果数据最为复杂，但是实用性更强，它是依据用户的需求对系统的中间过渡数据进行加工后生成的，其中包含了大量图形与文档类资料以及常用的地址勘察记录等[5]。

4. 结论

通过以上分析可以发现，数字化勘察技术能够有效弥补传统勘察技术的缺陷，提高勘察工作和设计工作的协调性，对保证整体的工程质量意义重大。随着数字化技术的愈加成熟，以及工程建设需求的增加，其应用性将会越来越强。但是在实际的应用过程中，一定要保证数据化模型和数据库建立的质量，提高其应用性。并注意数字化勘察人才的培养，为后期岩土工程勘察工作的数字化实现提供保证。

参考文献：

[1]胡亮.岩土工程勘察数字化技术与实施对策[J].四川水泥.2015，（04）：230.

[2]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.

[3]李志华.浅谈岩土工程勘察数字化技术与实现[J].江西建材.2014，（24）：242.

[4]代振昌.岩土工程勘察数字化技术应用探讨[J].低碳世界.2014，（13）：124.

[5]丁德松.浅议数字化技术在岩土工程勘察领域的应用[J].企业技术开发.2013，（03）：151.