岩土工程勘察设计数字化系统分析

陈媛媛

摘 要：岩土工程地质勘察是工程设计的基础和前提，传统勘察方式具有一定的局限性，不能满足当前勘察要求。那么如何突破当前的技术，让岩土勘察更能真实反应当前的地质分布特点是摆在我们面前的难题。本文首先对当前我国岩土工程勘察的现状及问题进行分析，以此为前提从数字化系统的设计和实现两个方面重点进行了分析，以便为岩土工程勘察提供新的思路。

关键词：岩土工程；地质勘察；数字化系统

中图分类号：P231 文献标识码：A

众所周知，如今学科发展的三大支柱是：理论、实验和学科计算机技术。特别是学科计算机的发展为应用学科的发展带来了巨大的变化。三大支柱带来的巨大变化也影响了岩土工程勘察领域。

1 我国岩土工程勘察的现状及存在的问题

随着经济和科学技术的发展，岩土勘察设计工作取得了巨大的进步，并与国际差距缩小。但是仍存在有以下几个问题：

1.1 勘察资料与设计脱节

由于之前部门长期都是勘察、设计、施工都是分散作业，加之一些新规范，新技术应用不及时，造成岩土工程设计与勘察脱节。这不免造成勘察提供的勘察资料让设计人员往往摸不着头脑。并且就当前实践经验来看，勘察在设计整个过程的参与度还不够。另外，由于设计和勘察的脱节，设计人员往往勘察方面知识不足，很难深层次理解勘察资料，使勘察资料有效性没有得到最大发挥，造成了不必要的浪费和损失。

1.2 系统综合能力差

岩土工程勘察设计涉及到方方面面的信息，包括水文、地理等等。然而，现有的岩土工程勘察设计系统还没有实现各类数据的综合采集、分析，因而使得设计方案可以获取的信息量有限，并不能得到全方位的数据支持。

1.3 岩土工程勘察设计系统的局限性

现有的岩土工程勘察设计系统不具备空间分析能力，这种局限性极大的限制了其功能的发挥，如难以科学决策支持现有的勘察设计方案，取而代之，现有的勘察设计方案很大程度上受到专业人员主观因素的影响。另外，现有的很多软件都是比较落后的，与实际脱节。落后的软件就很难反应实际的情况，解决具体问题也非常的不完善。

1.4 勘察技术与国际水平有较大差距

虽然解放以来我国岩土工程勘察技术取得了巨大的进步，但是与国际先进技术相比，我们仍有很大的差距，主要原因是我们在改革开放以来与国际先进国家技术交流不充分，国内岩土勘察技术成熟的过程相对闭塞，呈现曲折发展的状态。

2 数字化系统方案

2.1 岩土工程勘察数字化

数字化简单来说就是将一些分散的元素整合在一起，从而成为一个更具有整体性和协调性的整体。正是由于数字化这个巨大的优势，因而被认为是极具有价值的一个过程。如果设计到岩土工程勘察设计这个领域，我们可以将岩土工程勘察数字化解释为不同学科的有效组合。这个数字化系统相比于传统系统的优势在于充分整合和利用现代科学技术。尤其是CAD技术转变，使得信息化采集数据，数字化处理勘察资料，网络化硬件系统等成为可能，并随着其发展逐步建立起完善的工程勘察设计体系。具体说来岩土工程勘察数字化系统的概略工作流程如图1所示。

2.2 岩土工程数字化系统的组成

岩土工程数字化系统因承载着采集和整合数据信息的任务，因而对技术的要求比较高，它主要涉及多方面的技术，如地理信息系统（GIS）、数据库、计算机图形学、地质学、地质统计学、地质建模、AutoCAD和Word自动化等。如图2所示，他们以勘察和设计为基础形成一个严密的系统工程：

由图2我们可以清晰明了的看到数字化系统将这些技术紧密结合起来并形成了一个体系，这与传统的各学科独立工作不同，这样不仅能够促使各学科的相互渗透，相互交流，同时也方便数据的整合和集成。实现岩土设计数字化必经阶段和前提条件是岩土勘察的数字化，因而我们应加大对岩土勘察数字化的建设。

3 数字化系统的实现

岩土工程地质勘察数字化的实现，主要解决以下关键问题：岩土工程勘察中场地方域的数字化、场地物性指标的数字化、场地地层的数字化和岩土工程勘察数据库的设计。

如何实现这个数字化系统呢，可以结合岩土工程地质勘察与地理信息系统（GIS），这样的好处就在于能够充分利用GIS的优势，充分发挥其效用。众所周知，GIS具有强大的信息采集、处理、分析能力以及空间查询功能。勘察数字化系统与GIS结合可谓是强强联手，一方面可以精确分析勘察数据资料信息，改善传统勘察系统对于复杂多变情况下束手无策的状态。另一方面有利于实现岩土工程勘察数字化系统中场地方域的数字化。因为借助GIS的优势可以创建可视化操作平台，而这个平台是实现勘察数字化的前提条件。如何实现岩土工程勘察数字化系统中物性指标呢？总的来说应该通过理论联系实际，理论作为指导，实际情况作为重要的参考。具体说来，理论主要是指地质统计学、相关距离的基本理论。而所谓的实际就是结合工程情况包括物理力学性质指标、相关距离和工程场地剪切波速等，然后运用理论进行统计计算分析。岩土工程地质建模相关理论详细的对岩土工程勘察参数的数据结构设计以及虚拟岩土工程剖面、地质相关属性等计算的相关技术进行了说明，其实，这就表示岩土工程勘察数字化系统中的场地地层的数字化的实现。

总的来说，数字化系统的实现需要考虑当前的现状，并且适应其发展规律，对系统的概念和结构设计进行分析和总结，并综合运用相关技术才得以完成。

结语

岩土工程勘察设计数字化系统是一个系统工程，它跨多个专业多个学科，因而岩土工程勘察设计数字化不是一蹴而就的，而是一项长期的任务。要解决传统的勘察设计情况，就应该深入剖析当前岩土勘察设计的现状，并通过理论和实际的研究创建一个岩土工程勘察设计数字化系统，并且這个系统的开发应得到现有成熟技术并寻求或有的先进技术的支持。只有这样才能够真正实现岩土工程勘察设计数字化。

参考文献

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