巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化技術(shù)研究

楊津

河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì) 河北 張家口 075000

巖土工程地質(zhì)勘察是人類(lèi)進(jìn)行各項(xiàng)建筑建設(shè)工程、礦業(yè)勘探開(kāi)采工程以及國(guó)家進(jìn)行國(guó)土資源研究、規(guī)劃、開(kāi)發(fā)等地質(zhì)活動(dòng)的前提。隨著信息時(shí)代的發(fā)展，巖土工程地質(zhì)勘察工作也開(kāi)始與信息技術(shù)越來(lái)越深地融合，巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化技術(shù)得到了很大的發(fā)展，進(jìn)而也為人們的各項(xiàng)開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目提供了有力的支撐。

一、巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化技術(shù)簡(jiǎn)介

（一）巖土工程地質(zhì)勘察簡(jiǎn)介

巖土工程地質(zhì)勘察是對(duì)巖層狀況和土質(zhì)特性進(jìn)行勘察分析。隨著我們國(guó)家的發(fā)展，各項(xiàng)工程建設(shè)項(xiàng)目也越來(lái)也多，同時(shí)對(duì)巖土工程地質(zhì)勘察工作的要求也越來(lái)越高。再加上我國(guó)的國(guó)土資源遼闊，本就具有各種復(fù)雜的地形和地質(zhì)狀況，每個(gè)不同的地域，都可能因?yàn)榈刭|(zhì)作用的不同而形成不同的巖土結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，從而導(dǎo)致巖土狀況千差萬(wàn)別，因此巖土工程地質(zhì)勘察也就需要面對(duì)各種各樣的具體勘察分析，為各項(xiàng)工程項(xiàng)目提供需要的數(shù)據(jù)支持，規(guī)避可能存在的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，確保工程項(xiàng)目的安全順利開(kāi)展和成果的持久可靠。

（二）巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

巖土工程地質(zhì)勘察的數(shù)字化技術(shù)是在巖土工程勘查工作過(guò)程中，融入計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，借助互聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件（例如CAD軟件等）改變傳統(tǒng)巖土工程地質(zhì)勘察僅僅依靠人工作業(yè)的工作模式。借助數(shù)字化技術(shù)，巖土工程勘察工作可以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘查信息的全面采集、記錄、分析以及處理使用，數(shù)字化的模式比人工更高效，并且能同時(shí)進(jìn)行智能化的后期工程設(shè)計(jì)。因此巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化模式相較于傳統(tǒng)的勘察工作模式具有明顯的優(yōu)越性，它能降低巖土工程地質(zhì)勘察的工作難度系數(shù)，改善傳統(tǒng)地質(zhì)勘查工作的不足，提高信息采集的精確度以及后期數(shù)據(jù)分析的有效性，并且借助信息技術(shù)能實(shí)現(xiàn)區(qū)域巖土地質(zhì)數(shù)據(jù)資料的快速獲取和信息共享。

（三）巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化技術(shù)的特征

巖土工程地質(zhì)勘查技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展，標(biāo)志著我國(guó)的巖土工程地質(zhì)勘察工作水平有了很大的提高。同時(shí)，勘察技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展也具有其獨(dú)特的特性，總結(jié)起來(lái)有以下幾點(diǎn)。

1.數(shù)字化技術(shù)具有動(dòng)態(tài)性。數(shù)字化技術(shù)將定向監(jiān)控技術(shù)與傳輸系統(tǒng)相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，能夠?qū)τ脩?hù)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行即時(shí)跟蹤，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避。

2.數(shù)字化技術(shù)具有較高的安全性。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)4G技術(shù)的普及以及5G技術(shù)的研發(fā)，移動(dòng)數(shù)字系統(tǒng)變得更加完善。再巖土工程地質(zhì)勘察工作數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，安全性是不容忽視的問(wèn)題。數(shù)字化技術(shù)使得用戶(hù)可以借助靜態(tài)檢查程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)信息的掃描，并對(duì)其中的惡意代碼或波段信號(hào)進(jìn)行持續(xù)的跟蹤和監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常信息，將會(huì)及時(shí)的通知用戶(hù)。并且其數(shù)字化技術(shù)還可以進(jìn)行動(dòng)靜結(jié)合的監(jiān)控方式，從而實(shí)現(xiàn)較高的安全性。

3.數(shù)字化技術(shù)具有群集性。數(shù)字化技術(shù)依靠計(jì)算機(jī)多功能處理模式，融合分布式操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)群集性的控制平臺(tái)，從而降低工程勘察工作的難度系數(shù)。

二、傳統(tǒng)巖土工程地質(zhì)勘察工作存在的不足

（一）各自作業(yè)，人工操作，存在脫節(jié)現(xiàn)象

傳統(tǒng)的巖土工程地質(zhì)勘查工作，勘查環(huán)節(jié)和后續(xù)的巖土工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)各自作業(yè)，缺乏緊密的聯(lián)系，從而出現(xiàn)工作脫節(jié)現(xiàn)象。這使得后期的設(shè)計(jì)工作者無(wú)法對(duì)前期勘查工作者取得的勘察資料設(shè)計(jì)參考進(jìn)行全面的把握。同時(shí)由于勘查得到的數(shù)字化地圖是進(jìn)行后期設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，而傳統(tǒng)的巖土工程勘察工作由于技術(shù)限制和人為因素，很容易出現(xiàn)采集數(shù)據(jù)不全或采集結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題，一旦出現(xiàn)勘察錯(cuò)誤，形成錯(cuò)誤的數(shù)字化地圖，就會(huì)給后期的設(shè)計(jì)提供錯(cuò)誤的資料誤導(dǎo)，從而影響設(shè)計(jì)的有效性和安全性。此外有缺陷的數(shù)字化地圖在與CAD軟件進(jìn)行對(duì)接時(shí)也會(huì)造成不便，并且設(shè)計(jì)人員還需要將地質(zhì)勘察得到的數(shù)據(jù)重新進(jìn)行數(shù)字化，嚴(yán)重降低了工作效率和CAD軟件的普及應(yīng)用。

（二）數(shù)字化程度低

傳統(tǒng)的巖土工程地質(zhì)勘察通常是通過(guò)紙介質(zhì)的數(shù)據(jù)和文字來(lái)記錄、整理和處理勘察內(nèi)容。而這種低數(shù)字化的記錄很容易導(dǎo)致信息的描述偏差，致使后期的設(shè)計(jì)人員無(wú)法準(zhǔn)確的把握和分析勘察資料，從而無(wú)法正確展開(kāi)設(shè)計(jì)。同時(shí)這種對(duì)勘察信息的分析和理解難度也會(huì)降低工作效率。

（三）信息資料的共享性低、利用率低

傳統(tǒng)的巖土工程地址勘察由于受紙質(zhì)介質(zhì)的影響，幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)普遍性的傳閱，同時(shí)由于紙質(zhì)資料的保持不宜，造成一些資料信息無(wú)法重復(fù)的利用，此外傳統(tǒng)巖土工程勘察工作中技術(shù)應(yīng)用軟件的功能都比較單一，也導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)無(wú)法很好的實(shí)現(xiàn)共享，勘察資料的利用率也就相應(yīng)的不高。

三、巖土工程地質(zhì)勘察技術(shù)的數(shù)字化展開(kāi)

（一）建立數(shù)字化模型

要提高勘察效率并使得勘察得到的資料數(shù)據(jù)被有效的運(yùn)用，建立數(shù)字化模型是必要之選。它能夠?qū)崿F(xiàn)勘察資料數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)，提高勘察工作效率，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)勘察成果的合理科學(xué)應(yīng)用。在建立數(shù)字化模型前期要做好充分的分析準(zhǔn)備工作，要明確勘察范圍，對(duì)要勘察地域的性質(zhì)展開(kāi)全面具體的了解分析，再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)字化建模。在具體的建模過(guò)程中，首先要對(duì)已經(jīng)確定的變量信息進(jìn)行模型分析，再通過(guò)模型來(lái)把握其最后的變化情況；其次在建模過(guò)程中還要重視對(duì)勘察工作特征的詳細(xì)介紹，來(lái)支持后續(xù)工作的順利開(kāi)展。

（二）確立數(shù)據(jù)庫(kù)

首先要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型，建立勘察數(shù)據(jù)資料和原始地理資料等龐大數(shù)據(jù)的聯(lián)系，便于數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確表達(dá)。其次要依靠理論知識(shí)，明確數(shù)據(jù)間的關(guān)系，保障數(shù)據(jù)庫(kù)的可靠和完整。此外要按時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行有序管理，之后即可利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入、檢索和空間及屬性分析工作。

結(jié)語(yǔ)：當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展使得巖土工程地質(zhì)勘查數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用得到普及，必須重視對(duì)數(shù)字化技術(shù)的研究應(yīng)用，推動(dòng)巖土工程地質(zhì)勘察水平的進(jìn)一步提高，為各項(xiàng)工程建設(shè)提供有利支持。