巖土工程勘察中物探技術(shù)及數(shù)字化的發(fā)展趨勢研討

梁桂光

摘 要：巖土工程勘察技術(shù)是確保建筑工程質(zhì)量、安全的前提及關(guān)鍵技術(shù)，它是一門具有很強理論、實踐性相結(jié)合的技術(shù)，對于工程的質(zhì)量具有重要的影響。本文從當前常用工程勘察物探技術(shù)方面入手，就今后數(shù)字化發(fā)展趨勢進行探討。

關(guān)鍵詞：巖土工程；物探勘察技術(shù)；問題；發(fā)展趨勢

隨著城市化進程的推進，建筑、公路和橋梁工程的數(shù)目不斷增多，同時工程規(guī)模也越來越大，結(jié)構(gòu)形式也越來越復(fù)雜，這在一定程度上對巖土工程勘察技術(shù)提出了更高的要求和標準。傳統(tǒng)的巖土工程勘察技術(shù)已經(jīng)不能滿足當下工程建設(shè)的發(fā)展需求，所以在工程實踐應(yīng)用中必須不斷的完善、發(fā)展和創(chuàng)新巖土工程勘察技術(shù)，以使其與技術(shù)的發(fā)展保持一致。巖土工程勘察技術(shù)是借助巖土學(xué)和技術(shù)來對工程建設(shè)的場地環(huán)境和條件等進行分析、調(diào)查和評價的一種技術(shù)，它涉及了水文、化學(xué)、環(huán)境學(xué)、工程學(xué)和地質(zhì)學(xué)等多種學(xué)科類型，是一門綜合性很強的學(xué)科。我國現(xiàn)階段的巖土工程勘察技術(shù)還很不完善，在儀器、設(shè)備以及技術(shù)手段方面依舊存在著很大的不足，這在一定程度上制約了我國工程建設(shè)的進一步發(fā)展。因此，對于巖土工程勘察技術(shù)的發(fā)展中存在的問題及其發(fā)展進行研究具有積極的意義。隨著電子及計算機技術(shù)飛速發(fā)展，當前的物探技術(shù)及數(shù)字化已有較全面的應(yīng)用。下面就巖土工程勘察物探技術(shù)方面的內(nèi)容進行分析和研究，以期給后續(xù)數(shù)字化相關(guān)方面的研究和應(yīng)用提供幫助。

1 我國現(xiàn)階段常用的巖土勘察物探、數(shù)字化技術(shù)

1.1 巖土工程物探技術(shù)

巖土工程中物探技術(shù)是一種常用的工程技術(shù)，同時也是巖土工程勘探中的重要技術(shù)和手段。它以勘探效率和準確性高、節(jié)省時間、成本等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于工程勘察中。另外，巖土工程物探技術(shù)不受場地的限制，可以適用于各種類型的場地和地形中。我國現(xiàn)階段的巖土工程物探技術(shù)已經(jīng)逐漸擴展到定量分析方面來，并且測試所得到的各種數(shù)據(jù)可以直接應(yīng)用于工程施工中，有助于解決傳統(tǒng)巖土勘察技術(shù)所無法解決的各種問題。下面就該種方法匯總常用的集中物探技術(shù)進行研究：

（1）TSP勘察技術(shù)。該地震勘察技術(shù)實際上就是該種技術(shù)的另一種叫法，它主要是由硬件和軟件兩大部分所構(gòu)成的一種經(jīng)過合理優(yōu)化的測量系統(tǒng)，它主要運用的方法為深度偏移成像技術(shù)，也就是常說的地震勘察技術(shù)，這也是其被稱為地震勘察技術(shù)的主要原因。該種勘察技術(shù)具有較強的抗干擾性能、且勘察距離遠、分辨率高等優(yōu)點，所以具有良好的探測條件。而就該法的具體勘察方法而言，它主要是根據(jù)勘察現(xiàn)場的實際情況，借助震檢波接收器來接受各種反饋信息和數(shù)據(jù)，然后通過對這些信息和數(shù)據(jù)進行合理地分析即可得到最優(yōu)的結(jié)果。TSP202和TSP203系統(tǒng)是現(xiàn)階段世界上在所應(yīng)用最為廣泛的兩種物探技術(shù)，同時該種技術(shù)也具有較高的測量準確度，所以應(yīng)用前景廣泛。

（2）探地雷達技術(shù)。該技術(shù)主要是依據(jù)地下介質(zhì)的不連續(xù)性，通過借助相關(guān)設(shè)備所發(fā)出的超高頻脈沖電磁波來對地下介質(zhì)具體的分布狀況進行勘察和探測一種物探技術(shù)。它具有無破壞性、高分辨率、勘察效率高以及操作簡單等優(yōu)點，是傳統(tǒng)巖土勘察技術(shù)所無法勝任的一種重要勘察手段。

（3）CT技術(shù)。該技術(shù)實際上就是我們所說的地震波層析成像技術(shù)，是一種借助地震波的不同走勢來對地址內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行探測，同時將探測結(jié)果以圖像形式展示的探測技術(shù)。該技術(shù)可以通過設(shè)置一些適當?shù)慕邮拯c和激發(fā)點來對地質(zhì)的實際情況進行探測，并可以借此探測所得到的地震波的走勢阿里確定地質(zhì)實際的彈性波速，從而可以得到相應(yīng)的地質(zhì)分布圖像。

1.2 GIS勘察系統(tǒng)

GIS勘察系統(tǒng)也被稱為地理信息系統(tǒng)，是一種集圖紙繪制、信息存儲和空間數(shù)據(jù)計算能力等為一體的巖土勘察技術(shù)。它通過將當前的各種勘察屬于與原有的項目勘察數(shù)據(jù)進行對比，從而來對當前勘察的結(jié)果進行分析、論證和評價，這樣有助于篩選出其中那些與實際具有較大差異的數(shù)據(jù)，從而有助于提高勘察結(jié)果的準確性，同時也可以避免前期分層工作中出現(xiàn)各種漏洞。另外，該種方法可以對工程地質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)和資料進行可視化動態(tài)查詢和檢索，有利于增強GIS技術(shù)的可用性，大大提高了勘察的準確性和效率，同時也可以實現(xiàn)地理信息資源的共享。目前，GIS勘察系統(tǒng)主要應(yīng)用于煤礦領(lǐng)域的勘察工作中。隨著信息技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，GIS技術(shù)的應(yīng)用也逐漸得到普及和應(yīng)用，這會給我國工程建設(shè)提供巨大的幫助。

2 巖土勘察技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1 數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，勘察技術(shù)逐漸向數(shù)字化、自動化等方面發(fā)展，其中數(shù)字化技術(shù)尤為明顯。數(shù)字化巖土工程勘察技術(shù)實際上就是綜合運用計算機技術(shù)、CAD技術(shù)、測繪技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)等技術(shù)，借助計算機的軟件平臺來將工程勘測過程中所得到的數(shù)據(jù)進行有機整理，同時按照預(yù)先建立的輔助計算機工作的信息流程來對勘察數(shù)據(jù)進行分析、歸納和整理，從而使勘察設(shè)計由手工逐漸向CAD技術(shù)方向轉(zhuǎn)變。另外，通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，各種勘察數(shù)據(jù)、信息和資料等的處理可以實現(xiàn)數(shù)字化，圖文處理可以實現(xiàn)自動化，硬件系統(tǒng)可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，從而逐漸建立一套適合多專業(yè)、多工種生產(chǎn)需要的智能勘察設(shè)計體系，從而在確?？辈熨|(zhì)量的基礎(chǔ)上，不斷提升勘察的效率，降低勘察人員的工作量。另外，在巖土工程勘察技術(shù)中合理引入數(shù)字化技術(shù)，有助于數(shù)字化工程場地的物性指標和場地地層，也可以提高完善巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，一舉多得。

2.2 基于GIS的巖土工程勘察數(shù)字化技術(shù)

目前，對空間定位信息進行數(shù)字化形式地獲取、管理和應(yīng)用，依靠地理信息系統(tǒng)技術(shù)支持和數(shù)據(jù)庫技術(shù)存儲等功能來對地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行管理和應(yīng)用已經(jīng)成為當前地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)是GIS地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫建立過程中所涉及的主要問題。理論上來講，巖土工程勘察信息處理是一個完整的信息處理系統(tǒng)，它需要對各種勘察數(shù)據(jù)、信息和資料等進行綜合處理，從而明確數(shù)據(jù)自身的特性以及數(shù)據(jù)間的關(guān)系等，而這就需要依靠數(shù)字化處理技術(shù)來進行邏輯性的運算和處理。換句話說，為了使用戶清晰地處理各種數(shù)據(jù)，需要借助一種良好的數(shù)據(jù)模型來向用戶展示相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的含義，如常用的有實體聯(lián)系方法等。巖土工程勘察數(shù)據(jù)管理的實體主要有文檔資料、圖形資料、鉆孔以及地層等。巖土工程勘察數(shù)據(jù)管理作為巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)中一項基礎(chǔ)性質(zhì)的工作，需要處理龐大的數(shù)據(jù)，所以為了可以得到一個反應(yīng)信息或數(shù)據(jù)的概念數(shù)據(jù)模型，我們將勘察的實體與其相關(guān)的聯(lián)系功能相分離，僅從現(xiàn)實世界中的實體數(shù)據(jù)來建立研究對象及其屬性關(guān)系的模型。

總之，隨著工程建設(shè)的快速發(fā)展，工程的規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)形式越來越復(fù)雜，這就需要可靠性高的勘察數(shù)據(jù)及技術(shù)才能確保工程的順利進行。因此，在巖土工程勘察的實踐過程中，相關(guān)人員要不斷完善和創(chuàng)新巖土工程勘察技術(shù)，采用高、新科技電子及數(shù)字化技術(shù)并與傳統(tǒng)勘察手段相結(jié)合，確保巖土工程勘察技術(shù)的可靠性，才能滿足工程建設(shè)的需求。只有這樣，我國的巖土工程勘察質(zhì)量才能不斷地提高。

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