數(shù)字化技術在巖土工程勘查中的應用分析

黃 隆

（中國電建集團貴州電力設計研究院有限公司， 貴州 貴陽 550003）

巖土工程勘查屬于工程地質(zhì)調(diào)查工作，綜合性非常強，所以在勘察的過程中，工作量較大，需要花費一定的時間。近些年我國科學技術在不斷進步，尤其是計算機圖形處理技術的不斷進入，方便勘察工作的進行，借助計算機實現(xiàn)工程建模，將巖土工程進行數(shù)字化處理，并建立出對應的數(shù)據(jù)庫，完成對巖土工程的預測和分析，加快巖土工程勘察的現(xiàn)代化的步伐。

1 巖土工程勘察技術中存在的問題

巖土工程勘察主要是對建設場地的地質(zhì)、環(huán)境、巖土特征等進行綜合分析，對場地巖土的特性、空間分布、地下水、水質(zhì)變化情況進行把控，了解周圍是否存在地質(zhì)災害出現(xiàn)的可能性，所以巖土工程勘察主要是查明相關的情況，為工程建設的進行提供資料和數(shù)據(jù)上的支持，幫助工程建設解決更多的問題，提高工程建設的安全度。

巖土工程勘察是一項非常復雜，具有一定難度的工作，所以在巖土工程勘察中，存在一些亟待解決的問題：（1）傳統(tǒng)勘察方法技術水平低，耗費時間長，造成工作效率低，在實際工作開展的過程中，失誤出現(xiàn)的情況較多，制約工程勘察的進展。很多勘察團隊技術水平較低，資金不是很充足，在勘察中，就會增加失誤出現(xiàn)的可能性，造成數(shù)據(jù)上的錯誤，對工程建設的進行造成很大的阻礙。（2）在界面劃分上，很難對巖石風化的程度進行劃分，在地質(zhì)結構的軟弱界面的判定上不是非常準確，對不良地質(zhì)界面的判定上出現(xiàn)誤差。地址形態(tài)檢查中，存在不明地下物體，空洞等對埋藏位置較深的無法進行準確判斷。在收集巖石時，對較高的巖石無法進行收集，而且在室外受到很多條件的限制，制約檢查工作的順利進行。（3）勘察技術人員的能力無法保證，缺乏專業(yè)的技能，在原始材料的收集、處理上，無法辨別真?zhèn)危谙鄳R點的掌握上，不是很全面，能力無法滿足工程勘察的要求。這些問題的出現(xiàn)都會影響到勘察工作的進行。

2 數(shù)字化技術在巖土工程勘察中的優(yōu)勢

2.1 技術水平較高

數(shù)字化巖土工程勘察主要應用的是現(xiàn)代測繪技術、數(shù)據(jù)庫技術、計算機技術、通信技術、CAD等將工程項目的相關信息進行有機結合，建立出綜合計算機輔助信息流程，促使勘察技術手段從傳統(tǒng)的手工向現(xiàn)代化方式轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)信息收集的數(shù)字化，資料系統(tǒng)化，圖文處理自動化，建立更加完善的工程勘察技術體系。數(shù)字化技術在工程勘察中，推動工作的進行，加快行業(yè)的快速發(fā)展，在數(shù)字化技術的支持下，能構建出數(shù)字化的勘察系統(tǒng)，滿足勘察工作的需求，加強動態(tài)化的趨勢。借助數(shù)字化實現(xiàn)對勘察工作的創(chuàng)新，創(chuàng)造更強的動力，推動行業(yè)的發(fā)展，尤其是在技術不斷更新的現(xiàn)代社會，工作的難度在不斷下降，勘察的準確度在不斷提高[1]。

2.2 方便勘察工作的進行

在傳統(tǒng)的工程勘察中，在工作開展時，就會受到勘察技術的影響，很難順利進行，而且在勘察的過程中，在信息保存上也受到限制，所以工作人員的負擔較重，此外在信息的收集上，如果對地質(zhì)信息掌握不充足，會增加不良事件出現(xiàn)的可能性，影響到工作人員的安全。所以借助數(shù)字化信息技術，更加方便工作的進行。GIS技術在巖土工程勘察中發(fā)揮的優(yōu)勢較大，在使用的過程中，主要是收集相關的數(shù)據(jù)信息，包含空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)。基礎地理數(shù)據(jù)：主要包含勘查區(qū)的規(guī)劃圖，反應出河流、道路、居民區(qū)、山川等自然地貌。在收集完成之后，研究地質(zhì)勘察的資料，掌握建筑場地的相關信息。在實際運用中，能方便信息的收集，而且數(shù)據(jù)上也比較準確，減輕工作人員的負擔和壓力。當然新技術的種類非常多，在實際運用的過程中，保證工作的順利進行，

2.3 節(jié)省支出

勘察工作的進行需要大量的資金支出，尤其是對不同地質(zhì)的檢查，需要使用到非常多的設備等，增加成本的負擔。借助數(shù)字化技術，在勘察過程中，能對沙土、黏土等進行標準貫入試驗，選擇適合的檢查方法，提高檢查的準確度，更加科學的評判出巖土的特質(zhì)，提高巖土分層的準確度，如對于埋藏較淺的地下水，可以進行靜力觸深。借助數(shù)字化技術進行巖土勘察，能減少對自然環(huán)境的破壞，規(guī)避很多不利條件對勘察工作的影響，很大程度上減少勘察成本的支出，而且還能提高項目檢查的安全，加快檢查的進度。同時為項目建設的設計和施工提供更合理的指導，減少工程失誤的出現(xiàn)，避免改造自然中存在的不利條件，節(jié)省處理費用。

3 巖土工程勘察中的數(shù)字化技術

3.1 數(shù)字化建模

在進行工程地質(zhì)建模時，主要會使用表面模型法，該技術的應用時間較長，在技術水平上，也比較成熟。表面模型法是通過精確的表示工程地質(zhì)外表面來表示均質(zhì)地質(zhì)的方法，在工程勘察中，使用范圍最廣。在進行數(shù)字化建模時，需要進行一些列測點工作得到想到的資料數(shù)據(jù)，包括幾何特征，屬性特征等，借助數(shù)據(jù)構建地質(zhì)體界面，將同屬性的點進行連接，形成曲面，掌握地質(zhì)的相關屬性。在表示表面時，有很多方法，數(shù)字模型、圖示模型為主要方法，圖示模型方法中，不規(guī)則格網(wǎng)法、等值線法等是常用方法[2]。

3.2 虛擬實現(xiàn)技術

在進行數(shù)字化巖土工程勘察時，建立出對應的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，主要內(nèi)容包括：勘察區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)規(guī)劃、道路、住宅等，勘察區(qū)域中的冰川、河流等自然地形的情況。

數(shù)據(jù)庫管理是巖土工程勘察中非常重要的工作，在數(shù)據(jù)處理和應用上，都發(fā)揮著非常大的作用，在管理中，要將其從實體中分離，從實體數(shù)據(jù)中，建立數(shù)據(jù)庫模型，對相關屬性和進行研究，在此基礎上進行數(shù)據(jù)庫的構建。在建立的過程中，勘察人員要從報告中，表達數(shù)據(jù)要求，此外還需要結合用戶的需求，完成建模工作。在進行勘查數(shù)據(jù)管理時，要使用勘察信息、文檔、圖片等，對現(xiàn)實世界進行描述，可以借助實體-聯(lián)系的方法來構建數(shù)據(jù)庫的概念模型，在勘察運用中，勘察人員可以與物理力學表、地層分層表進行融合[3]。

在建立數(shù)據(jù)庫時，需要準確的收集地質(zhì)勘察資料，包括：土質(zhì)、環(huán)境、底層等。在數(shù)據(jù)庫中，需要輸入最原始的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)生成的中間數(shù)據(jù)以及最終數(shù)據(jù)，在輸入原始數(shù)據(jù)時，要注意數(shù)據(jù)的有效性，嚴格按照相關的要求輸入，最大程度上減少誤差的出現(xiàn)。還需要設置檢索模塊，通過檢索獲取到相關的數(shù)據(jù)。工程勘察數(shù)據(jù)主要是指勘察地質(zhì)的相關資料，包括環(huán)境指標和地理指標等，巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的原始數(shù)據(jù)主要為物理屬性和幾何屬性。這就要求數(shù)據(jù)庫工作人員在建立數(shù)據(jù)庫時，一定要全方位和多層次建立，重視對原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)的整理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的最優(yōu)化配置，提高數(shù)據(jù)的利用效率。

3.3 信號轉(zhuǎn)換技術

借助信號轉(zhuǎn)換技術能將巖土工程資料轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，對收集到的數(shù)據(jù)進行處理，轉(zhuǎn)化為多屬性的數(shù)據(jù)。借助信號轉(zhuǎn)換能對數(shù)據(jù)進行識別、整合，將其轉(zhuǎn)變?yōu)樽匀徽Z言，提高勘察的效果。信號轉(zhuǎn)換與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換形成對比，傳統(tǒng)方式主要以人工方式完成，這樣就會增加工作人員的負擔，而且在錄入相關的信息時，無法避免失誤等情況的出現(xiàn)，降低勘察工作的準確度和效率。而信號轉(zhuǎn)換主要是在數(shù)據(jù)平臺中，進行相關的操作，在操作的過程中，能解決很多問題，包括巖土結構問題，地質(zhì)問題等，勘察工作的進行不會受到影響，降低勘察工作的難度[4]。

3.4 安全監(jiān)控

在巖土工程勘察的過程中，會得到非常多的數(shù)據(jù)，所以在進行數(shù)據(jù)處理以及保護數(shù)據(jù)上，帶來很高的難度，所以技術人員就要對數(shù)據(jù)庫進行完善和更新。在勘察技術的應用中，加入監(jiān)控系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)，能對相關的數(shù)據(jù)進行跟蹤和處理，在應用的過程中，找出存在的隱患，更好地保護數(shù)據(jù)。隨著數(shù)字系統(tǒng)的不斷發(fā)展，傳遞信息的方式發(fā)生很大的改變，在數(shù)據(jù)傳輸中，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，方便信息的檢查，提高數(shù)據(jù)的準確度。

4 結束語

總的來說，數(shù)字化技術在巖土工程勘察工作中，發(fā)揮的優(yōu)勢非常明顯，同時數(shù)字化也是巖土工程勘察的必然趨勢，所以在工程勘察中，要重視數(shù)字化技術的應用，積極引進先進的技術和經(jīng)驗，投入到工程勘察中。當然要想實現(xiàn)巖土工程勘察的數(shù)字化，并不是簡單的工作，需要技術上的支持，而且我國數(shù)字化勘察技術人員非常缺乏，所以要加大相關技術研究投入，積極培養(yǎng)專業(yè)的技術性人才，加快數(shù)字化技術的發(fā)展，加快巖土工程勘察的現(xiàn)代化、信息化步伐。本文論述結束，希望對巖土工程勘察工作有一定的借鑒意義。