巖土工程中數字化勘察技術的應用

陳健 萬廣臣 朱琦

【摘要】信息科學技術的發展，為實現巖土工程的數字化勘察技術提供了條件。在現今的巖土工程中，數字化勘察技術的發展已經比較成熟，被廣泛應用，從而彌補了傳統勘察技術的缺陷，為提高巖土工程勘察質量和效率提供保障。本文簡單分析了傳統勘察技術的不足，以及數字化勘察技術在巖土工程中的應用優勢和具體的應用方法，為后期的勘察工作提供參考和借鑒。

【關鍵詞】巖土工程；數字化勘察技術；數字化模型；數據庫

引言

巖土工程的勘察工作是保證后期相關工程設計和施工建設質量的基礎，因此其勘察結果的準確性和科學性至關重要。在傳統的勘察工作中，一般采用的方法和技術比較落后，雖然也能在一定程度上保證勘察質量，但是需要耗費大量的時間和精力，不利用加快工程設計的速度，從而增加整個工程的建設周期。同時由于傳統勘察方法對數據的分析局限在二維和靜態的表達，不利于工程設計人員讀取到有效的勘察信息，增加其理解難度，有可能導致工程設計和實際的施工環境不相符，為后期的工程施工埋下隱患。同時，由于巖土工程的勘察內容比較復雜，包括對地形地貌、斷層、地下水位等環境要素的勘測，所產生的勘測資料和數據信息具有離散型，工程技術人員很難就這些資料分析出工程地質的各種物表信息的分布規律，需要借助高科技數字化技術提高對勘測信息的加工效率和加工質量，通過程序設計快速的篩選出有效的信息，直接供相關的工作人員讀取和查詢，能夠大大提高工作效率。

1.巖土工程數字化勘察技術的概述

巖土工程數字化勘察技術主要具備高效益、數字化和智能化的特點。在實際的應用過程中，可以通過利用數據庫技術、測繪技術、計算機技術、CAD 技術和網絡通信技術等，將工程項目的各類數據通過計算機上的軟件有機地集合起來，構建一個系統的計算機輔助數據流程，實現數據采集的信息化、圖文處理的自動化以及資料處理的數字化。

2.數字化勘察技術在巖土工程中的應用優勢

2.1有利于提高勘察部門和設計部門的協調性

完善而準確的勘察信息是保證工程設計工作順利進行的基礎，但是由于巖土工程勘察工作比較復雜，勘察結果的表現形式晦澀難懂，很多設計人員根本無法對其進行有效參考，進而增加了工程設計的難度。長此以往，就導致勘察部門和設計部門的工作配合不協調，工作效率低下。通過數字化勘察技術可以改變傳統的勘察信息表現方式，建立三維立體模型和完整的資料數據庫，使設計人員能夠便捷的查詢到所需要的勘察資料。從而有效提高其工作質量和工作效率，保證工程設計工作和后期工程建設的順利進行。

2.2提高數字化地圖和設計系統之間的連貫性

地形圖中所顯示的數據信息是巖土工程設計的基礎，在實際的應用中，需要將地形圖上的信息和CAD設計軟件進行數據對接，才能完成工程系統的設計工作。但是傳統勘察技術在這方面的發展還不夠成熟，導致地形圖信息和CAD軟件對接的連貫性不足，因此在對地形圖信息進行數據化時存在信息失真或者信息遺漏的現象，進而影響整體的工程建設。通過利用數字化勘察技術，可以將地形圖上的信息通過數字化模型轉入到數據庫中，直接應用到設計工作上，避免出現數據失真等問題[2]。

3. 巖土工程中數字化勘察技術的具體應用

3.1建立巖土工程數字化模型的方法

表面模型法是當前較為常用的巖土工程地質建模方法，它通過測點獲得大量的離散性資料，并整理成建立表面模型所需要的數據，最后利用數據進一步分析結果并重構地質體界面。不規則網法是表面模型法的一個分類，在巖土工程數字化勘察技術中應用廣泛，它能夠把一些屬性相同的點抽象的連接起來，從而建立起網狀模型，確定整個勘察區域的空間屬性?？辈烊藛T利用這種方法能夠將勘察區域劃分為相連的三角面網絡，并保證該區域中的所有點都落在三角面的邊長、內部或者頂點上。在實際工作中，需要借助X、Y、Z這三條坐標來完成每個點的特征的記錄工作，最后使得整個勘察區域成為一個由三角面相連的抽象空間，進而對空間中的每個點進行分析。通過表面模型法可以很方便的查詢到點的基本屬性以及相鄰點的特征和關聯性，能夠提高數據運算的效率[3]。

3.2 巖土工程數字化勘察數據庫系統構建的原則

如果想要構建完善的巖土工程數字化勘察數據庫，首先，要遵循成熟性的原則，為了保證數據庫數據信息的真實有效，保證后期設計工作的質量和進度，必須保證數據庫系統構建的成熟性。在構建過程中需要對概念模型進行深入的分析和探究，從而深化巖土工程勘察技術和數據庫之間的聯系，方便在勘察過程中進行數據信息的輸入以及對之前數據信息的參考和使用。其次，要遵循兼顧性的原則，因為在構建數據庫時，需要輸入原始數據、中間數據以及最終數據這三種數據信息，要保證每項數據信息的完整性和真實性，將錯誤率降到最低。

3.3數據庫的主要功能

首先，數據庫最基本的功能就是輸入和檢索功能。通過在數據庫中輸入有效的數據信息，并利用相應的操作程序對其進行分析，最終的分析結果可以幫助勘察人員得到準確的勘察資料，以提高勘察工作的準確性。同時利用檢索功能，工程設計人員可以通過圖示點檢索、區域檢索等方式來獲取相應的巖土工程勘察信息，為其設計工作提供極大的便利。其次，數據庫還具備空間分析和屬性分析功能。通過空間分析功能，可以對整體的地質概況有一個大致的了解，并利用屬性分析功能對具體的某個施工要點進行研究[4]。

3.4 巖土工程勘察數字化技術的應用實踐

在實際的應用過程中，需要考慮以下兩個方面的因素：第一，作為數字化技術中比較基礎的組成部分，巖土工程勘察數據庫有龐大而復雜的的數據需要處理，為了提高處理效率需要構建一個能夠生動的反映出數據信息的模型，才能夠方便把數據庫內部各項數據同其實際應用效益相聯系，利用現實中可用的數據構建模型并探索出研究數據的相關信息，再依靠這一基礎，全面構建出完善的數據庫結構。第二，巖土工程一體化系統是由用戶的原有數據、系統的中間過渡數據以及最終的結果數據組成，其中，用戶原有數據包含了大量由幾何數據和測點詳細信息組成的測點數據；而系統中間過渡數據包括了大量可以根據用戶的需要而產生相應圖像并能夠幫助其進行信息核對的初始模型；在這三種數據中，最終結果數據最為復雜，但是實用性更強，它是依據用戶的需求對系統的中間過渡數據進行加工后生成的，其中包含了大量圖形與文檔類資料以及常用的地址勘察記錄等[5]。

4. 結論

通過以上分析可以發現，數字化勘察技術能夠有效彌補傳統勘察技術的缺陷，提高勘察工作和設計工作的協調性，對保證整體的工程質量意義重大。隨著數字化技術的愈加成熟，以及工程建設需求的增加，其應用性將會越來越強。但是在實際的應用過程中，一定要保證數據化模型和數據庫建立的質量，提高其應用性。并注意數字化勘察人才的培養，為后期巖土工程勘察工作的數字化實現提供保證。

參考文獻：

[1]胡亮.巖土工程勘察數字化技術與實施對策[J].四川水泥.2015，（04）：230.

[2]賈發科.關于巖土工程中數字化勘察技術的實踐策略探究[J].價值工程.2015，（04）：323.

[3]李志華.淺談巖土工程勘察數字化技術與實現[J].江西建材.2014，（24）：242.

[4]代振昌.巖土工程勘察數字化技術應用探討[J].低碳世界.2014，（13）：124.

[5]丁德松.淺議數字化技術在巖土工程勘察領域的應用[J].企業技術開發.2013，（03）：151.