數(shù)字化技術在巖土工程勘察中的應用分析

李曉明

（遼寧中博工程勘測有限公司，遼寧 沈陽 110172）

隨著我國巖土工程質量越來越高，人們對于工程勘察應用的安全性和便利性的要求越來越嚴格，工程勘察實踐中數(shù)字化技術的作用愈發(fā)突出。只有對于勘察模擬技術和壓實工作進行強化，并配合高科技的數(shù)字化技術，才能在巖土工程之中保證數(shù)字化設計系統(tǒng)的處理效果，論文首先簡要闡述了優(yōu)化巖土工程數(shù)字化技術建設的重要性與必要性，并且針對巖土工程數(shù)字化地圖的地質勘察流程要點應用過程中存在的問題進行了現(xiàn)狀分析，從而進一步深入探究巖土工程的地質勘察工作和工程結構設計，切實提升巖土工程結構設計的經(jīng)濟效益與社會效益[1]。

1 巖土工程勘察數(shù)字化技術概述

1.1 巖土工程勘察

在建筑工程的施工過程中，巖土工程是關鍵的一環(huán)，對于后續(xù)施工提供了良好的作業(yè)平臺。為了確保項目的順利進行，必須做好巖土工程的初步勘察，工作的主要內容涉及當?shù)氐叵滤?，建筑物缺陷的位置和大小，各種道路類型的厚度，施工現(xiàn)場地質特征等進行數(shù)據(jù)收集分析（圖1），并借助研究數(shù)據(jù)對當?shù)丨h(huán)境特征等進行盡可能準確的評估，分析真正的工作困難[2]。

圖1 巖土工程勘察驗槽要點記錄

在實踐中，巖土分析的主要任務是獲取完整和清晰的施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)。在施工過程中，通過檢查選定的場地改造條件，選擇以下確切的施工計劃。在不斷改進新的研究體系和技術制圖的情況下，人們將數(shù)字化技術靈活地應用于巖土勘察工程中（圖2），極大地提高了勘察工作的準確度和工作效率，同時節(jié)省了工作時間。

圖2 信息數(shù)字化

1.2 巖土工程勘察數(shù)字化技術

數(shù)字化技術未出現(xiàn)之前，巖土工程中數(shù)據(jù)的收集很大程度上是依靠人工的方式進行的（圖3）。因此在實際的勘察過程中，它會受到環(huán)境條件和現(xiàn)場地形的影響，導致勘察結果容易出現(xiàn)較大的誤差，這也意味著需要進行數(shù)據(jù)的重新測量，需要更長的時間和成本投入。數(shù)字化技術依托于互聯(lián)網(wǎng)技術，數(shù)據(jù)庫存儲技術，新型測繪技術等新興技術，以獲得施工現(xiàn)場的全面勘察。在實際的勘察過程中，數(shù)字化技術需要與巖土工程的實際情況相結合，對施工中的每個環(huán)節(jié)進行詳細的數(shù)據(jù)勘測，同時根據(jù)項目的實際需求，借助計算機信息處理技術來提高所收集數(shù)據(jù)的效率和有效性。

圖3 勘察現(xiàn)場

2 強化巖土工程數(shù)字化技術的重要性

2.1 保障巖土勘察工作的安全性和質量

巖土工程巖土勘察工作中必須不斷強化控制各項數(shù)字化技術，把控各項地質信息處理流程，從而保障巖土勘察工作的安全性和質量，提升巖土工程的信息處理質量。由于路基受地質條件影響出現(xiàn)軟土層，必須綜合考慮各種因素，克服施工的技術難度，采用專門的數(shù)字化技術，避免操作不當導致的信息錯誤現(xiàn)象，強化巖土勘察工作技術在巖土工程勘察中的應用水平。其中，數(shù)字化技術在巖土工程勘察中的應用能夠保障結構設計的安全性和質量，同時，能夠避免對于巖土工程勘察周邊地質環(huán)境產(chǎn)生過大的負面影響，保障巖土工程結構設計的穩(wěn)定性和安全性能，在巖土工程之中保證數(shù)字化設計系統(tǒng)的處理效果，強化問題意識和解決措施，不斷減少巖土工程結構勘察的信息錯誤。

另外，數(shù)字化技術的科學應用能夠在很大程度上科學調控施工的進度，合理調整巖土工程勘察工作周期，在優(yōu)化工程信息處理質量的同時提升了巖土工程勘察的經(jīng)濟效益和社會效益。由于施工中存在比較大的技術難度，巖土工程的實際使用性能和使用壽命會受到負面影響。數(shù)字化技術應用于巖土工程施工中能夠保障巖土工程建設的質量，實現(xiàn)更高的巖土工程質量水平。通過加強巖土工程的數(shù)字化技術，綜合分析內外部因素對于數(shù)字化技術運用效用的影響，重視巖土工程運作的管理理念和數(shù)字化技術的應用現(xiàn)狀，在地質勘察流程中及時把握數(shù)字化技術運用過程中的技術要點[3]。

2.2 加強巖土工程勘察的數(shù)字化技術效果

巖土工程的勘探單位需要重視數(shù)字化技術應用過程中地質勘察流程，保證勘察模擬建設的高效性和安全性，做好數(shù)字化地圖每一個環(huán)節(jié)的技術指導和質量監(jiān)督工作。由于現(xiàn)階段的巖土工程數(shù)字化技術和施工工藝處于持續(xù)更新進步的狀態(tài)，勘探單位必須深入探究巖土工程施工的實際施工環(huán)境和對于周邊環(huán)境可能造成的影響，及時找到符合工程實際施工情況的勘察模擬施工方式。巖土工程管理應當立足于巖土工程竣工之后的使用穩(wěn)定和質量、安全，充分發(fā)揮先進數(shù)字化技術的優(yōu)勢，強化勘察模擬技術和數(shù)字表面模型技術，實現(xiàn)更嚴格的地質勘察流程，滿足實際地質勘察流程之中的各方面需求，推動巖土工程建設工作的高效運作。為了在巖土工程管理實踐中加強對于數(shù)字化地圖流程和施工安全風險因素的控制，就要強化巖土工程數(shù)字化地圖的質量監(jiān)督環(huán)節(jié)，以更好的巖土工程勘察技術和地質勘察系統(tǒng)來確保巖土工程結構勘察的嚴格性和規(guī)范性。只有對于勘察模擬技術和信息管理工作進行強化，并配合高科技的數(shù)字化技術，才能在巖土工程之中保證數(shù)字化設計系統(tǒng)的處理效果（圖4）。

圖4 挖填方優(yōu)化

3 巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)的構成

3.1 巖土工程勘察數(shù)字化技術的應用流程

應用數(shù)字化技術，可以很好地將零散的信息整合起來，更好的實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的共享，還可以涉及巖土工程勘測和設計領域。在數(shù)字設計階段，需要有效的組合和應用。與其他系統(tǒng)相比，數(shù)字系統(tǒng)的使用需要掌握CAD技術才能實現(xiàn)信息技術的收集和應用以及數(shù)據(jù)集成，方便設計完整的數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)以實現(xiàn)升級和二次利用。

3.2 巖土工程勘察數(shù)字化技術的組成

數(shù)字化勘察技術的引入在巖土工程數(shù)據(jù)收集管理方面可以發(fā)揮重要作用，可以實現(xiàn)多功能組合應用。當組合感應系統(tǒng)，傳輸系統(tǒng)和存儲系統(tǒng)時，必須建立相當詳細的操作模式。

3.2.1 感應系統(tǒng)

電子傳感器感應系統(tǒng)的應用基本上是智能的，因此它充分利用了人工平臺，并對巖土工程研究工作的智能規(guī)劃有了很好的理解。根據(jù)巖土工程研究系統(tǒng)的新結構，調查主要使用智能工具，進行施工現(xiàn)場和開發(fā)現(xiàn)場的自動化勘察。在數(shù)字測量管理和控制領域，感應系統(tǒng)提供了多種數(shù)據(jù)處理模式，方便了電子傳感器工作范圍的調整，同時也是設計控制系統(tǒng)的常用方法。在數(shù)據(jù)分析階段，反應器可以準確反應并提高精度。

3.2.2 傳輸系統(tǒng)

在對巖土成分調查模式進行技術探討后，提出了巖土問題，并提出了相應的解決方案。在未來的調查和設計中，數(shù)字調查是一種行業(yè)趨勢，可以通過網(wǎng)絡服務管理和數(shù)據(jù)信息處理技術實現(xiàn)遠程控制。

3.2.3 存儲系統(tǒng)

巖土工程勘察涉及大量的數(shù)據(jù)信息，因此需要將信息進行集中化存儲管理，為后續(xù)施工提供數(shù)據(jù)參考。對于勘察過程中大量的數(shù)據(jù)，數(shù)字化技術可以經(jīng)過數(shù)字化模型的處理后，可以實現(xiàn)信息的保存，并且可以改善人工智能平臺。

4 巖土工程結構勘察過程中存在的難點

4.1 對于巖土工程信息表達和流程設置的更高要求

巖土工程的具體勘察流程之中對于路面平整度的要求越來越高，需要在巖土工程結構勘察之中采取科學先進的數(shù)字化地圖和勘察模擬方法，確保巖土工程結構設計的高強度。巖土工程施工的安全風險因素類型比較復雜，現(xiàn)階段我國巖土工程勘察流程之中還有很多缺陷，設計中常常出現(xiàn)忽視風險識別工作和地質勘察流程的問題，數(shù)字化技術的實際應用能力不夠，導致了巖土工程質量和效益的破壞。為了使數(shù)字化技術的效果實現(xiàn)最優(yōu)化，勘探單位必須關注巖土工程運作各方面的管理，實踐中總是忽視了工程地質勘察流程要點和管理流程，需要在巖土工程數(shù)字化地圖工作實踐過程中進行全方位的改進與完善。

4.2 巖土工程勘察工作中信息分析評估存在差異

巖土工程勘察工作過程中獲取的信息和資料非常多，包括交通情況和當?shù)亟?jīng)濟情況等方面的各種資料，由于信息收集流程和范圍的不同，往往會在信息分析評估指標中存在一定程度的差異，這種情況會導致巖土工程勘查結果出現(xiàn)比較強的不確定性，同時，巖土工程項目勘察工作人員采集到的信息表達方法往往存在單一的問題。面對這些勘察工作問題，巖土工程勘察工作容易由于信息表達和評估而出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂的現(xiàn)象，因此在很多情形之下往往無法滿足實踐之中對于巖土工程勘察結果的精準性要求，勘察隊伍也無法通過保證數(shù)字化技術水平來保證勘察結果的精準程度。巖土工程項目勘察工作與周邊環(huán)境有著密切關系，客觀而言，現(xiàn)階段巖土工程施工地質勘察流程制度比較落后，實踐中出現(xiàn)了一些巖土工程勘察模擬施工的安全事故，也存在壓實程度不夠、路面不平整的問題。當前巖土工程數(shù)字化地圖中存在的技術問題在很大程度上影響了工程施工的質量和效果。另外，巖土工程結構勘察方案和施工流程的選擇不符合實際情況，巖土工程勘察工作管理的流程不規(guī)范。

5 推進優(yōu)化巖土工程技術系統(tǒng)發(fā)展的策略

5.1 強化巖土工程數(shù)字化技術的勘察流程和處理效率

巖土工程項目勘察工作必須滿足技術上的要求，勘探單位必須準確完成數(shù)字化技術質量控制工作，首先，施工團隊必須確定巖土工程數(shù)字化技術運作過程中的工作內容，深入分析探討數(shù)字化技術的風險和施工特征，關注巖土工程勘察過程地質信息的每一個方面，從而充分確認勘察模擬施工各個環(huán)節(jié)可能存在的風險因素。工作人員需要不斷完善勘察模擬施工的機械設備，根據(jù)工程勘察環(huán)境的地質條件和其他客觀因素來增強施工管理的合理性，有效進行數(shù)字化技術勘察工作，保證巖土工程數(shù)字化地圖方案能夠滿足行業(yè)規(guī)范和技術要求。提高巖土工程結構設計的實際效果，現(xiàn)階段數(shù)字化技術在巖土工程管理中的需求是很廣泛的，為了保障巖土工程數(shù)字化地圖工作的效用，強化巖土工程建設的效益提升和安全保障，必須系統(tǒng)提高巖土工程建設之中的數(shù)字化技術水平。

5.2 強化勘察模擬技術和數(shù)字表面模型技術

隨著科技時代的到來，數(shù)字化勘察技術在巖土工程項目中運用范圍和需求都越來越廣泛，在勘察工作的實際過程中，勘察模擬技術和數(shù)字表面模型技術的應用能夠在很大程度上提升勘察的精準度和工作效率，巖土工程能夠模擬變化，及時準確地處理各種類型的地質信息和巖土數(shù)據(jù)，從而能夠幫助巖土工程項目獲取工程實際信息和各類型數(shù)據(jù)。在一些情況下，工程團隊難以獲取巖土工程項目中的地質信息和各類數(shù)據(jù)，如果不能通過勘察測量獲取，可以試圖采取數(shù)字化勘察技術，實現(xiàn)對于巖土工程環(huán)境的數(shù)字化模擬，從而構建概念性勘察系統(tǒng)，全面、及時地分析勘查流程中的技術問題，通過從各個角度上對于數(shù)字化技術進行探索應用，巖土工程項目運作能夠實現(xiàn)更強化的數(shù)字化管理，從而達成更加高效、科學的管理目標。在應用勘察模型的過程中，巖土工程實現(xiàn)了科學合理的動態(tài)化管理，實現(xiàn)了模擬勘察量的精準、及時獲取。

巖土工程軟土地基施工過程中必須重視勘察模擬技術，作為數(shù)字化設計系統(tǒng)工作的重要部分，保障巖土工程結構設計的穩(wěn)定性和安全性能，并配合高科技的數(shù)字化技術，強化勘察模擬技術和數(shù)字表面模型技術，才能在巖土工程之中保證數(shù)字化設計系統(tǒng)的處理效果，通過做好全方位的風險識別工作，不斷減少巖土工程結構勘察的信息錯誤。正因為如此，在巖土工程勘察環(huán)節(jié)之中，勘探單位需要根據(jù)巖土工程勘察的實際施工環(huán)境來進行勘察模擬操作方式的調整。其中，數(shù)字化設計系統(tǒng)勘察模擬工作需要做好技術準備工作，維持結構穩(wěn)定和安全，實現(xiàn)巖土工程勘察的工作效率和工作質量同步提升，避免由于勘察模擬設備的施工導致過度地面沉降現(xiàn)象，影響周邊路面平整度的功能和效益。

6 結語

綜上所述，現(xiàn)階段巖土工程建設過程中，勘探單位必須深入探究巖土工程勘察的質量控制，在完成勘察模擬環(huán)節(jié)之后保障巖土工程結構設計的穩(wěn)定性和安全性。勘察隊伍可以通過保證數(shù)字化技術水平來保證勘察結果的精準程度，強化勘察模擬技術和數(shù)字表面模型技術，只有對于勘察模擬技術和信息管理工作進行強化，并配合高科技的數(shù)字化技術，才能在巖土工程之中保證數(shù)字化設計系統(tǒng)的處理效果。通過從各個角度上對于數(shù)字化技術進行探索應用，巖土工程項目運作能夠實現(xiàn)更強化的數(shù)字化管理，從而達成更加高效、科學的管理目標。在應用勘察模型的過程中，巖土工程實現(xiàn)了科學合理的動態(tài)化管理，實現(xiàn)了模擬勘察量的精準、及時獲取。