數(shù)字化背景下的巖土工程勘察技術(shù)

方國(guó)平 洪挺洋

摘 要：隨著當(dāng)前社會(huì)的不斷發(fā)展，城市化建設(shè)不斷提速，土建工程的數(shù)量和規(guī)模都在不斷增加，巖土工程作為其中非常重要的一項(xiàng)施工內(nèi)容，對(duì)后續(xù)工藝的開(kāi)展有著重要意義，若無(wú)法良好的執(zhí)行會(huì)導(dǎo)致工期延誤、損失成本?；诖?，本文通過(guò)總結(jié)數(shù)字化背景下巖土工程勘察技術(shù)的應(yīng)用意義，明確其在施工現(xiàn)場(chǎng)主要的應(yīng)用途徑，以期幫助工作人員減少應(yīng)用難度，提升施工效率，為未來(lái)行業(yè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步保駕護(hù)航。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化背景;巖土勘察;技術(shù)

引言

巖土勘察工作是土建工程中分析地質(zhì)環(huán)境特征的主要手段，對(duì)保障整體施工質(zhì)量有著非常深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義，若施工人員能夠在工作中良好運(yùn)用相關(guān)工藝，并針對(duì)其技術(shù)原理進(jìn)行深度的探索和剖析，可以有效的節(jié)省成本，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。但考慮到在信息技術(shù)不斷普及的背景下，巖土勘察技術(shù)需要不斷的進(jìn)行體系優(yōu)化，故而工作人員必須要明確現(xiàn)有體系的短板，為后續(xù)的優(yōu)化工作提出建設(shè)性意見(jiàn)，以便于更好的服務(wù)社會(huì)，服務(wù)群眾。

1 數(shù)字化背景下巖土工程勘察技術(shù)的應(yīng)用意義

巖土工程勘察技術(shù)是施工項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)和中期工藝落實(shí)的基礎(chǔ)，其不僅為工期的正常推進(jìn)提供了保障，也能有效保證施工流程的安全性和穩(wěn)定性，我國(guó)近些年在該項(xiàng)目上的優(yōu)化工作也從未停止，并已取得初步成效，但和國(guó)際先進(jìn)水平相比，仍然存在一定差距，因此需要結(jié)合當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展現(xiàn)狀，積極引進(jìn)數(shù)字化技術(shù)，強(qiáng)化勘察手段，進(jìn)一步提升工程建設(shè)的質(zhì)量。對(duì)此，工作人員需要明確巖土勘察技術(shù)的提升能夠改變當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)壟斷的市場(chǎng)現(xiàn)狀，提升勘探準(zhǔn)確性，確保國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和國(guó)際市場(chǎng)能夠良好的融合，借助計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)的發(fā)展，保障探測(cè)采樣的密度和速度，最終實(shí)現(xiàn)提升工程效率，降低施工成本，保障施工質(zhì)量的預(yù)期目標(biāo)，合理規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

2 數(shù)字化背景下巖土勘察技術(shù)的應(yīng)用

2.1 數(shù)字化勘察技術(shù)

在傳統(tǒng)的巖土勘察工作中，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的數(shù)字建模和信息分析經(jīng)常出現(xiàn)不準(zhǔn)確的問(wèn)題，致使勘察工作準(zhǔn)確性和科學(xué)性。受到限制，而且在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)提升迅速的背景下，數(shù)字化巖土勘察技術(shù)已經(jīng)成為建筑工程開(kāi)展的先決條件，其具備計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能性和高效性，可以有效結(jié)合技術(shù)特點(diǎn)，優(yōu)化工作體系，提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，其中數(shù)字化技術(shù)在巖土工程勘察工作中的主要應(yīng)用分為以下兩點(diǎn)：首先，數(shù)字化分析，數(shù)字化分析是指工作人員根據(jù)探測(cè)數(shù)據(jù)所獲得的資料進(jìn)行分析，并借助計(jì)算機(jī)設(shè)備的功能，建立三維立體模型，形成更縝密的分析架構(gòu)，利用建模和遙感的新型功能來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化地形的還原，讓分析工作具有更強(qiáng)的說(shuō)服力。另外，借助電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以對(duì)地下的土層和巖石才能進(jìn)行建模分析，描述地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況，進(jìn)一步獲取多維數(shù)據(jù)，將地質(zhì)情況進(jìn)行仔細(xì)分析。其次是數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)是針對(duì)數(shù)據(jù)分析所構(gòu)建的，其本身具有極強(qiáng)的儲(chǔ)存功能，當(dāng)施工人員完成初步數(shù)據(jù)計(jì)算工作后，相應(yīng)的信息可以儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)工作人員需要提取相應(yīng)數(shù)據(jù)時(shí)，只需要通過(guò)關(guān)鍵詞完成檢索，迅速獲取歷史數(shù)據(jù)，以此來(lái)幫助巖土勘察工作節(jié)省時(shí)間，進(jìn)而提升工作效率和工作質(zhì)量[1]。

2.2 高密度電阻率測(cè)量技術(shù)

所謂高密度電阻率測(cè)量技術(shù)也被稱為高密度測(cè)量法，其首次提出是在上世紀(jì)末，日本和英國(guó)等技術(shù)較為先進(jìn)的國(guó)家在勘探工作中首先應(yīng)用該技術(shù)。其原理是在原有的直流電探測(cè)方法的基礎(chǔ)之上，建立計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)，并有效地使用磁盤(pán)來(lái)儲(chǔ)存大量的參數(shù)信息，該技術(shù)手段和傳統(tǒng)的直流測(cè)量法有著本質(zhì)區(qū)別，高密度電阻率測(cè)量法可以減少工作人員人為操作的次數(shù)，將原有傳統(tǒng)的測(cè)量方法轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化、智能化的工作模式，實(shí)際工作過(guò)程中，工作人員只需要對(duì)主控設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，設(shè)定好工作參數(shù)，即可完成整套工藝的運(yùn)行。但工作人員需要明確高密度電阻率測(cè)量法要根據(jù)被測(cè)量區(qū)域的地質(zhì)情況來(lái)進(jìn)行工藝調(diào)整，同時(shí)也要施加一定的人工干預(yù)，以此來(lái)避免天然磁場(chǎng)或其他外來(lái)磁場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性造成影響[2]。

2.3 CT成像勘探技術(shù)

CT成像勘探技術(shù)在專業(yè)學(xué)領(lǐng)域也被稱為彈性波層析成像技術(shù)，在巖土工程勘察中，主要是借助CT設(shè)備向被檢測(cè)區(qū)域發(fā)射彈力波，分析接收器所收集的回彈信號(hào)，通過(guò)各項(xiàng)數(shù)值的波動(dòng)情況來(lái)分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，首先，工作人員需要明確，經(jīng)過(guò)CT設(shè)備發(fā)射出的射線會(huì)在穿透物體時(shí)產(chǎn)生變化，或強(qiáng)度減小或波形變化，工作人員所需要做的便是將這些數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況進(jìn)行詳細(xì)收集，并對(duì)比專業(yè)的數(shù)據(jù)來(lái)分析其下方的土壤結(jié)構(gòu)是否常規(guī)。其次，在執(zhí)行CT成像巖土勘查技術(shù)時(shí)，必須要合理的調(diào)整分辨率，并根據(jù)科學(xué)的算法，不斷收集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，明確信號(hào)發(fā)射裝置和接收裝置之間的間隔距離，以確保其覆蓋面，可以對(duì)整個(gè)代檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行合理測(cè)量，并且根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整頻率波長(zhǎng)，不斷地經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)參考，計(jì)算分辨率等指標(biāo)的具體數(shù)值，改變分辨率和射線的追蹤方法，根據(jù)技術(shù)原理，優(yōu)化工作體系。

3 地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)

在巖土勘察工作中，除以上常用的幾種勘察手段之外，地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)也是近期比較熱門(mén)的一種，其主要的工作原理和CT成像技術(shù)有一定的共通之處，也是向待檢測(cè)區(qū)域發(fā)射電磁波，并接收回彈信號(hào)，但地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)和CT成像技術(shù)相比，具有更強(qiáng)的直觀性，可以借助回彈信號(hào)構(gòu)建三維的模型，同時(shí)除固體物質(zhì)探測(cè)工作以外，可以對(duì)水汽等比較抽象的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理檢測(cè)。通常情況下，地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)還會(huì)配備紅外線探測(cè)技術(shù)，該技術(shù)手段主要是借助紅外輻射的變化情況，對(duì)地質(zhì)特征進(jìn)行合理分析，雷達(dá)所發(fā)射的電磁波可以明確下方的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤結(jié)構(gòu)分布、巖層分布情況，而且紅外線探測(cè)技術(shù)可以明確地表的溫度變化、不同材質(zhì)交接處的深度以及地下水等分布情況，二者合理的運(yùn)用，可以有效提升巖土工程勘察工作的準(zhǔn)確性。

4 大地電磁巖性檢查技術(shù)

該技術(shù)手段的原理是將太陽(yáng)能電磁波作為主要的電源應(yīng)用，并不斷的借助點(diǎn)評(píng)記錄的方法，通過(guò)收集反射電磁波的相關(guān)信息，分析各數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況，進(jìn)而調(diào)查地下結(jié)構(gòu)。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，大地電場(chǎng)巖性檢查技術(shù)具有效率高，便于攜帶的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際工作過(guò)程中只需要攜帶部分獨(dú)立設(shè)備即可以完成整套工藝，其應(yīng)用價(jià)值較高。另外，由于設(shè)備在探測(cè)過(guò)程中只能接收自然低頻電磁波，故而大地電場(chǎng)巖性探測(cè)技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中，需要提前做好技術(shù)準(zhǔn)備，挑選穩(wěn)定性強(qiáng)的場(chǎng)所并提前做好設(shè)備維護(hù)工作，確保在應(yīng)用過(guò)程中，不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備故障等問(wèn)題出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差。

5 多瞬態(tài)面波技術(shù)

多瞬態(tài)面波技術(shù)其原理是在實(shí)際探測(cè)過(guò)程中，先明確波長(zhǎng)的傳播方式，再通過(guò)對(duì)各個(gè)介質(zhì)的密度情況進(jìn)行分析，明確不同介質(zhì)中表面波的傳播速率，然后施工人員通過(guò)利用設(shè)備向待檢測(cè)區(qū)域發(fā)射表面波，接著分析數(shù)據(jù)的變化情況，獲取地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果。但該技術(shù)手段具有一定局限性，其本身的數(shù)據(jù)分析方法比較客觀，是利用介質(zhì)相關(guān)指數(shù)來(lái)明確地質(zhì)情況的，故而當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)土壤結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜或存在頻繁出現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的區(qū)域時(shí)，多瞬態(tài)面波技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的弊端。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，土建工程是城市化建設(shè)的重要手段，較高的建筑質(zhì)量可以有效提升群眾的生活水平和幸福感。對(duì)此，施工人員必須要針對(duì)現(xiàn)有的施工體系積極主動(dòng)的進(jìn)行總結(jié)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)新型技術(shù)手段，分析性價(jià)比，尋找創(chuàng)新路徑，進(jìn)一步提升施工效率?；诖耍疚耐ㄟ^(guò)分析信息化巖土工程勘察的應(yīng)用意義和實(shí)施渠道，旨在幫助工作人員優(yōu)化方向，改變現(xiàn)狀，提升施工效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]隋紅巖. 基于數(shù)字化的巖土工程勘察技術(shù)及實(shí)現(xiàn)[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2018， 000（014）：423.

[2]王鵬， 盧應(yīng)發(fā). 巖土工程勘察的數(shù)字化技術(shù)與運(yùn)用[J]. 南方農(nóng)機(jī)， 2018， 49（21）：3.