岩土工程勘察的数字化技术与运用论文_陈朝富

岩土工程勘察的数字化技术与运用论文_陈朝富

新疆建筑科学研究院(有限责任公司) 新疆 乌鲁木齐市 830000

摘要:随着科技的不断进步,各种数字化技术逐渐被广泛应用到各个行业之中。岩土工程是建筑工程的重要组成部分,通过数字化技术在岩土工程勘察工作中的应用,改善了传统勘察工作中存在的不足之处,提高岩土工程的施工质量与工作效率。本文就岩土工程勘察的数字化技术与运用展开探讨。

关键词:岩土工程;数字勘察技术;应用

引言

随着科学技术的发展,数字化技术更新换代的速度逐渐提高,在各个领域中都能看到数字化技术的身影,对岩土工程勘察而言同样如此。实践结果表明,将数字化技术应用在对岩土工程进行勘察的过程中,不仅能够提高勘察数据的精确度,还能够使勘察质量得到一定程度的提升,建模系统、图像处理等技术的合理应用,为勘察数据的获取和分析工作提供了便利。

1传统岩土工程勘察法的局限性

1.1设计系统与数字化地图之间缺少融会贯通

地形图是岩土工程中设计系统的基础。然而在传统勘察技术中,对于地形图的设计并不连贯,由于勘察结果不准并且资料不够完整导致地形图与CAD进行接口匹配的过程中,无法实现有效的对接,即便运用数字化技术也做不到完整的对接,从而导致CAD设计系统的功能在岩土工程的勘察中没有被有效的发挥出来。

1.2勘察资料地质化严重

现阶段,岩土工程勘探部门所应用工程规范制度稍显陈旧,各自为政的情况尚未得到有效解决。另外,岩土工程自身还具有一定的特殊性,种种情况交织在一起,导致设计与勘察间缺乏必要的紧密联系,工作人员也就无法以勘察内容为基础完成对岩土工程进行分析以及相应的设计工作。除此之外,工作人员自身的能力和水平对设计过程及最终成果的影响也是较为直观的,如果工作人员自身水平有所欠缺,就会出现无法对数据资料加以领会的情况,进而导致信息的不必要浪费。

2岩土工程勘察中数字化技术的应用

2.1对岩土工程勘察对象的基本特征进行合理分析

为了确保数字化技术的作用在勘察工作中得到有效的发挥,在施工前,必须要对岩土工程的基本特征进行充分的了解。在实际的岩土工程勘察工作中,勘察环境较为复杂,勘察人员必须要重视点线之间的合理结合,并且通过空间特征、属性特征以及空间关系的分析对地质环境进行合理的分类,进而结合相应的数字化技术对不同的勘察对象进行研究,确保勘察工作的针对性以及合理性。

2.2数字化建模法

(1)表面模型法。围绕着岩土工程所开展的数字化建模,较为常用的方法主要有表面模型法以及图示模型法,下面,首先对表面模型法进行分析。作为对岩土工程进行数字化勘察前需要完成的工作,建模工作较常应用的方法即为表面模型法,作为出现的时间较早的建模方法之一。现阶段,表面模型法在岩土工程勘察过程中得到了十分广泛的应用,该法主要是以数字化建模法为基础,完成对工程地质外表面加以表示的工作。在对表面模型法进行应用的过程中,工作人员可以通过测点的方式获得建模所需的离散测点资料,数据属性、测点几何特征等数据则可以作为对地质体界面进行表现的基础。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以属性为依据对点进行划分与连接,便能够形成网状曲面片,为后续地质体所具有空间属性加以确定的工作的开展提供便利。(2)图示模型法。图示模型法的应用主要依托于等值线法、规则格网法、便捷表示法和不规则格网法,其中,使用频率较高的为不规则格网法,接下来就以不规则格网法为主要内容展开叙述。不规则格网法的特点是利用点将区域划分为大量三角面网络,各点都应当落在所对应三角面的顶端、边缘或是内部。由此可以看出,不规则格网法的实质是处于三维空间内的线性模型,许多方式都可以用来对该法拓扑结构对应的存储方式进行表达。例如:任意三角形、任意节点、任意边都应当有相应的单独记录。三角形记录中应当包含三个指针记录,也就是说分别指向三角形不同边的指针;四个指针字段,其中两个指向的是相邻三角形的记录仪,另外两个指向的是顶点记录。当然,也可以对不同三角形定点及相邻三角形进行直接记录,任意节点都应当包括X、Y和Z这三个坐标值对应的字段。拓扑网络结构主要由以下特点:在给定的三角形中,应以固定时间为前提,查询顶点及相邻三角形属性。在沿直线对地形剖面线进行计算时应用上文所提及的方法,往往可以使得计算效率得到一定程度的提升,当然,工作人员可可以在基础上结合实际需求对其加以变化,保证特殊运算准确性及效率的提升。

2.3数据库的建立

在实际情况中,可以通过以下方式来建立数据库:(1)岩土工程数据库的建立及实现。在建设前需要采集大量的数据,而岩土工程数据库的建立能够将这些数据囊括到其中,比如:用户输入的原始数据、系统生成的数据、最终形成的数据等。其中原始数据包括几何属性数据、物理属性数据;中间数据包括岩土工程勘察过程中的各项图文资料、勘察资料、区划数据等。在此过程中,由于数据的庞大性,勘察人员必须要按照时间顺序来对岩土工程的数据库进行管理。(2)数据库的主要功能。a.数据库需要具有输入功能,在输入过程中,工作人员需要对数据进行规范化处理,保证数据的有效性和准确性,为勘察人员提供有效的数据。b.数据库需要具有检索功能,如:空间数据的检索和属性数据的检索,其中,空间数据的检索方式包括图试点检索方式以及区域检索方式,属性数据的检索则包括交叉条件检索方式以及条件检索方式。通过检索功能,工作人员可以准确获得岩土工程的数据。c.数据库具有空间分析功能,包括多层立体叠加分析、缓冲区分析等。d.数据库具有属性分析功能,包括统计分析、双属性累计频率直方图等。

2.4数字化系统的建立

数字化技术在勘察工作中的应用过程中,为了确保获得的数据信息能够被充分的利用,必须要建立起数字化系统。首先要对数据库的结构进行明确,确定数据库结构中的主要内容及形式,制定出完善的数据库表,从而加强数据的处理,通过对数据的科学分析及处理确保数据的准确性。在此过程中,不仅要对实体数据进行分析,同时要对数据间的关系及各自的属性合理分析,通过全面完整的数据分析再将勘察结果输入到模型之中。除此之外,在数据库系统的建立过程中,必须及时准确地进行。对于岩土勘察数据库的实践建立过程中,首先应该将原始的数据输入到数据库之中,通过数据库巡行生成中间数据,通过对中间数据的进一步优化从而获得最终数据。在实际的原始数据之中主要以测点数据为主,这部分数据则主要是测点信息数据以及测定集合属性数据,系统生成的中间数据则为直线模型、剖面模型以及三维表面模型,通过这些模型进一步得到文档及图形等相关资料。因此,必须要做到在数据库表的基础上及时将相关信息录入到系统之中建立起数据库,通过数据系统内部的处理达到数据库建立的主要目的。

结语

岩土工程勘察的有关工作正随着科学技术的发展而逐步走向完善,也正是因为如此,数字勘察技术才得到了广泛的应用。为了在最大程度上发挥数字勘察技术具有的作用,加大围绕着相关技术所开展研究的力度是很有必要的。文章主要从数字化建模法、确立数据库和构建数字化系统三个方面,对相关技术的具体应用进行了研究,以期能够推动我国岩土工程行业前进的速度。

参考文献:

[1]张荣才.岩土工程勘察中存在的主要问题及其优化措施[J].工程技术研究,2017,(2):160-161.

[2]范欣然.岩土勘察在岩土工程技术中的应用[J].南方农机,2017,48(14):76.

论文作者:陈朝富

论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年7月上

论文发表时间:2019/1/11

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