多元数据耦合的岩土勘察

曹杰

（滁州市皖东规划建筑勘察设计研究院，安徽 全椒 239500）

0 引言

目前，我国岩土工程学科在不断地发展和进步，而在这个过程中“耦合（Coupling）”这个术语经常被提及并被应用，Coupling这个单词的中文含义可以解释为协调一致、结合、联合等。但是在岩土工程学科中耦合有多种多样的方法，这些方法被广泛应用岩土勘察。借助这些方法，工作者可以顺利解决一些比较困难的课题，并获得相应的结果。在此背景下，这种多元数据耦合方式在进行岩土勘察时最容易被接受，发展前景比较好，值得进行全面的推广和应用。

1 岩土工程勘察多元数据来源及用途

从目前的发展状况来看，我国工程建设的过程中会经历勘察、设计和施工3个环节，这3个工作环节会分阶段依次进行，在进行工程建设项目施工之前，首要任务也是最为基础的工作环节就是岩土工程勘察工作。而且后续的施工设计、施工都需要以岩土勘察的结果为基础，目前我国岩土勘察的结果主要是通过文字、表格以及图形的形式表现出来。

岩土勘察展现出来的拟建场地所需要的原始数据，一般是通过各种手段获取的，岩土勘察的数据一般是由地表数据以及地下数据共同组成。岩土勘察的数据的来源比较广泛，而且数据的种类相对来说比较多，同时也涉及了不同的专业，定性数据以及定量数据相结合，除此之外数据的数量也比较多而且精度不统一，数据在空间上展现的特点为散乱且没有规则，但是统计整理出来的数据展现出来明显的专业分类以及从属关系。因此，相关工作人员需要对数据进行深入的了解和分析，这样才能发现数据之间的关联性以及层次关系，同时可以根据统计整理的数据表格或者是图形实现关联信息传递的目的[1]。

2 岩土勘察的方法

2.1 地质测绘，勘探取样

对于工程地质测绘来说，其主要含义为对施工现场区域内的地质进行勘察分析，这也是最为有效且最经济的方法。只有更好地进行测绘工作，这样才能有助于分析判断施工区域内的地质构造情况，同时也为后续的岩土勘察工作提供一定的数据信息，同时也为岩土勘察工作奠定了坚实的基础。从过去的工作来看，不难看出工作人员在进行地质测绘工作的过程中，一般会应用到地质、工程地质的相关理论知识，工作人员需要对该区域内地面的地质情况进行分析，根据分析的结果判断地下地质结构，为后续的勘察工作提供支持。在进行勘察工作的过程中，被广泛应用的方法有物探、钻探以及坑探，这些方法对地下的地质结构进行更有效的勘察，并且进行取样工作，对地下地质结构进行分析、测试以及监测。受到岩土多元化特性以及不同的勘察目标的影响，工作人员需要采用不同的勘探方式进行工作，其中物探是间接进行勘探。相较于钻探和坑探这种方法更加便捷、成本较低，而且可以及时对地质情况进行测绘，当对基于了解地质结构的情况出现时可以使用此种方式，这种方式通常会与测绘工作结合，同时也可以与钻探和坑探的方式相结合。钻探和坑探是采用更为直接的方式进行勘探，其主要优点为勘探结果更加准确，其中钻探是当前使用最为广泛的一种方式，因为它可以根据不同的要求和地质类型选择不同的钻探方式。但是部分地质情况钻探方式也无法勘探出，这时就需要使用坑探的方式进行，坑探在使用的过程中较为突出的缺陷是需要花费大量的人力资源、物力资源以及财力，同时需要使用的设备也比较多。因此在进行岩土勘察的过程中，需要经过多方面的考量，最主要的是经济方面，要避免盲目化和随意化。

2.2 现场检验与检测

当前的发展对于工程项目施工的质量提出了更高的要求，而且施工企业也想要更好的保证经济效益，因此现场检验与检测是必不可少的工作环节。现场检验主要是在进行施工的过程中，前期需要对勘探的结果进行相应的验证与检验，同时对岩土工程施工进行监理，对施工质量进行监测、监控。现场监测主要是指工程项目施工过程中的各种类荷载对岩土性状的反应进行监测，同时也需要监测施工运营中的结构以及对周围环境的影响等。通过统计、整理现场检验与检测的数据结果，可以看出相关工程技术的各项参数，为后续的施工设计等工作环节奠定坚实的基础，也可以为设计的修改提供一定的依据和支撑[2]。

3 岩土勘察存在的问题

3.1 勘察手段较为陈旧落后

从我国当前岩土勘察的情况来看，目前我国岩土勘察所使用的技术较为落后。现阶段，我国科学技术水平在不断地进步和发展，各行业领域施工的技术也在不断地完善和优化，因此岩土勘察在发展的过程中也需要不断的学习新的知识，同时也需要引进新的技术和设备。传统的岩土勘察方式较为落后，无法满足当前时代发展的需求，而且在进行岩土勘察工作的过程中，较为突出的难点有以下几点：地理的勘察问题、野外的勘察问题、对于收集的资料进行整合和整理的问题，以及如何利用资料的优势，这些都是当前较为突出的难点，同时也阻碍了岩土勘察的发展和进步。

3.2 界面程度的综合利用与划分存在问题

岩土体及其风化程度存在一定的不同，这也就导致地质的构造与构造之间存在一定的差异性，而且岩石和土壤的许多参数需要进行详细的分析和整合。但是发展情况来看，参与岩土勘察的工作人员缺乏较强的专业素质水平，这也导致他们对这一知识的熟练程度较低，因此如何进行设计工作，怎样进行更好地开发，已经成为当前发展中遇见的一个大问题。除此之外，许多勘察单位在进行工程设计的过程中，忽视对生态环境进行保护，这也在很大程度上阻碍了实现可持续发展的目标。这样一来，不仅对生态利益造成了影响，同时也降低了施工企业的经济利益。当勘察单位在检查周围的封闭建筑物的时候，往往只关注自己的建筑物是否会受损，而没有对全局进行一定的考虑和关注，忽视周围环境的影响。这样做不仅不能满足设计和施工的要求，而且还会在一定程度上增加企业的经济成本，主要是因为在进行工作的过程中，工作人员忽略了周围工程和施工设施的运行情况，这也会造成一定的安全隐患问题，影响工作质量和工作效率。

4 岩土勘察的策略分析

4.1 利用多工程物探手段与钻探手段相结合的技术方法

随着经济社会的发展，目前我国的科学技术水平也在不断的完善和优化，电子以及电子计算机技术手段随之飞速发展。从近几十年的发展来看，工程物探专业以弹性波理论、电磁波理论以及电学原理为理论基础，从而创新了多种多样的工程物探方法，并且也制造了更加多元化的工程物探探测设备，这类设备可以实时进行采样，而且软件和硬件功能也更加全面，应用这类设备的主要原因在于设备自有的优势，比如说采样密度更大、速度更快、投入成本更低、信息量较大等[3]。在进行岩土勘察的过程中应用工程物探技术，可以利用其连续加密测点的优势，对需要勘察的地区获取连续的地质界面，而此项技术的出现也在很大程度上解决了传统物探方法中存在的不足之处，比如说以点带面对地质界面进行划分时伴随的漏判情况，同时也有效地避免了出现划分不准确情况的概率；而且综合工程物探方法有效地解决了传统物探手段无法解决的多元化的岩土工程问题和现状，而且当物性条件的适用性越强，解决问题的可能性也就越大。因此想要更好地解决当前岩土工程中存在的问题，那么在进行工作的过程中就需要积极利用多工程物探手段与钻探手段相结合的技术方法，相互协作，共同完成岩土勘察工作，同时也可以相互之间也可以进行现场检验与检测，提升岩土勘察的工作质量和工作效率。施工企业需要根据实际情况合理选择施工的勘察方法，同时也需要将工程物探技术与传统物探手段相互融合，这也是解决当前岩土勘察中存在的问题的有效方式之一，值得进行推广和使用。

4.2 加强专业人员培训，规范市场行为

施工企业在进行施工的过程中需要坚持“先勘察，后设计，再施工”的工作原则，使施工流程更加规范化，同时也有助于建立更加完善健全的监理机制，同时也可以更加科学化的建设建设程序，保证对施工全程进行监督。这主要需要依靠政府部门的监管以及相关法律法规的约束，最主要的还是需要政府加大法律法规以及相关制度的执行力度。施工企业在进行工作的过程中也需要全面推动全程化的监理工作，在建设工程的过程中，事前、事中以及事后需要紧密结合、环环相扣，而这种方式也保证了岩土勘察的工作质量，同时为后续的施工工作奠定了坚实的基础，将施工企业的施工成本控制到最低，提升了施工企业的经济效益。目前阶段，政府的相关部门加强了对岩土勘察工作的管理力度，并且对相关的岩土勘察企业进行了一系列的整顿和清理，同时在相关证书方面，政府将原有的勘察设计资质的证书进行了更换，这一系列的整顿操作，对于岩土勘察市场的发展带来了一定的影响，同时也让市场行为更加规范化。但是从目前岩土勘察发展的状况来看，我国当前勘探资质的门槛比较低，而且在不同行业领域之间的过渡也不是十分完善，存在一定的问题，尤其是用衡量高级工程师的标准对勘察企业的综合实力以及技术进行衡量和选择，但是这种方式十分不合理，存在一定的弊端。因此针对这一情况，政府部门就必须尽快实行注册土木工程师制度，这也是解决问题最好的措施之一[4]。通过对勘察企业资质的认证以及对勘察人员个人执业资质的管理，可以有效地规范勘察市场的行为，这也在一定程度上提升了我国勘察技术的水平，促进了勘察企业的稳定发展，同时也有助于提高工作质量和工作效率，保证施工的安全性。

4.3 发展并使用全新的科学技术手段

在工作人员进行岩土勘察的过程中，需要积极利用室内、外检测新技术的应用比如说多功能静接触探头、标准贯入试验、波速试验、静载荷试验等，同时也需要加强使用施工检测以及监测技术，对监测所获得的数据进行整理、统计，然后对数据进行一定的分析和比较，最后根据各项数据之间的关联性建立一定的经验关系，同时相关的工作人员也需要利用工程施工检测以及施工监测进行实时监测，同时需要根据监测得到的实测数据以及反算得到的参数作为后续进行比较依据，这样做的目的是为了保证为后续工作提供的岩土设计参数更加精准、可靠。除此之外，这样的技术手段也在一定程度上解决了传统勘探方法中存在的问题，即很难获取更加精准、可靠的岩土工程设计参数的问题，比如说粗粒土、花岗岩残积土和风化岩的承载力和变形指数。与此同时，企业的工作人员在进行岩土勘察工作的过程中，也可以应用土工离心模拟技术，这项技术的应用主要是用于对工程进行检验，保证工程项目的安全性，相对比而言该项技术应用也增强了检验工作的可靠性；同时也可以对路堤和边坡变形情况以及稳定性情况进行检验，保证施工过程中的安全性，提升施工质量；此外该项技术的应用也在很大程度上解决了建筑浅基础的地基变形特征、破坏模式和极限承载力，同时也打破了桩基础承载力和施工工艺对桩基承载力和变形造成的严重影响；解决当前挡土结构的变形的情况以及出现破坏机理的问题，同时也增强了土体与结构物之间的相互作用，加强了彼此之间的联系；是施工企业进一步了解动力工程中砂土液化、单桩以及群桩在水平动荷载作用下的性状[5]。

5 结语

综上所述，岩土勘察的主要目的是为工程项目施工的设计以及实际施工提供数据基础，根据相应的地质勘察结果以及各项岩土工程参数进行后续的工作，这也是工程项目建设中必不可少的工作环节之一。而且按照工程建设的基本程序要求，工程项目在进行设计以及施工之前必须进行岩土勘察工作，而勘察的结果直接影响工程项目施工的施工质量以及施工的安全性，同时也直接关系着工程造价问题。在进行岩土勘察工作的过程中，工作人员需要不断的引进先进的技术，加强专业人员培训，规范市场行为，才能保证后续工作的顺利进行，也保证了工程的安全性。