小议数字化技术在岩土工程勘察领域的应用论文_莫森

小议数字化技术在岩土工程勘察领域的应用论文_莫森

广东省地质局第四地质大队 524000

摘要:岩土工程勘察行业主要是对各种大型复杂工程进行勘察,它是各类工程设计与施工的基础依据,其勘察的主要内容包括高层建筑和超高层建筑、复杂地基处理、深基坑开挖、大型边坡工程、围海造陆、海上平台、核电站等。而随着社会的迅猛发展与数字化技术的不断进步,岩土工程的勘察工作也逐渐走进了数字化的时代。如何才能在岩土工程勘察领域中灵活地运用数字化技术提高勘察的工作效率,本文就此展开论述。

关键词:数字化技术;岩土工程勘察;应用

1.传统的岩土工程勘察方法存在的问题

1.1勘察资料过于地质化

由于部门长期的条块分割,勘察、设计分散作业,加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后,以及专业设置过细,岩土工程本身的特殊性等原因,设计与勘察之间脱钩多,使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现,而且勘察也较难参与设计的全过程;设计人员也因知识的局限,很难深层次理解岩土工程勘察信息,因而勘察成果在设计中的转化率较低,造成许多不应有的浪费和损失。

1.2贯通度较差

因为地形图是整个设计的基础性数据,但是由于传统的岩土工程勘察技术没有应用数字化技术,往往难以与CAD设计软件工作所需匹配,即便是应用了数字化技术,但是由于技术限制,难以实现二者对接,而设计系统需要的是数字化的勘察资料,就必须对勘察资料进行数字化的处理,在一定程度上来说,这就极大的影响了CAD技术在岩土工程中的应用。

1.3勘察信息数字化程度低

勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主,内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解,另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。

2.数字化岩土工程勘察技术的含义

由上述分析可知传统岩土工程勘察方法在岩土工程勘察中显示出了其存在的弊端,因此,在岩土工程勘察领域发展数字化技术就显得尤为重要。数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术,通过计算机及其软件,把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)有机地集成起来,建立综合的计算机辅助信息流程,使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变,作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化,逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。

3.数字化技术在岩土工程勘察中的应用

3.1数字化建模方法

当前,由于数字表面模型法在表达地面起伏情况方面的准确性与真实性较高,在开展岩土工程的勘察工作时,主要以数字表面模型法作为建模方法。

3.1.1数字表面模型法

数字表面模型法可以有效的将一系列同属性的点按照一定的规则连接起来,构成网状曲面片,将抽象化为形象,从而准确确定整个地质体的空间属性,它以高度精确的表示工程地质体外表面的方式作为均质地质体的表示方法。

3.1.2地形建模方法

通过将某地区的DEM数据作为基础,然后叠加遥感影像来完成三维地形的显示,此方法即为地形建模方法。通过将正射影像图进行投影变换,结合、使用PS进行调色处理,作为地形纹理或三维城市的“底图”。

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3.1.3地质三维数字化

地质三维数字化,通过将地球三维地理空间中全面的地下各项内容,包括地层、土质、岩石、石油、天然气、矿藏、海水、地下水、废物等,对此类对象相应在地球三维地理空间上各点的属性、状态、特征等的分布建立统一的三维数字化描述。

3.2数字化岩土勘察工程数据库系统的构建

构建全方位、多层次和多角度的岩土工程数据库系统,其勘察所获数据必须要包括以下几点信息:第一,所有建筑工程在其施工场地的地层信息,也就是地层年代、液化等级、沉积现象、特征周期以及液化指数;第二,岩土工程勘察地理范围内的所有地址勘察资料;第三,通过科学筛选、分析处理后的不同勘察点,也就是土层物理力学、地理物理力学以及环境物理力学等相关指标信息。只有基于这些信息才能构建科学、完整有效的数据库系统,其步骤如下:

3.2.1设计数据库相关概念模型

在岩土工程勘察一体化中,数据库信息管理是其基础功能,能够良好解决繁杂、多元数据库应用过程中的系列问题,因此就可以立足于数据库的良好应用上科学构建合理应用型数据库表结构,这样才能够有效获取能完整表达地层信息数据的概念数据模型。

3.2.2构建相应数据库

岩土工程勘察数据库系统主要包括用户输入初始化数据、系统转化的中间数据以及转化后最终形成的数据。用户输入的初始化数据主要是通过观察勘察探测点所得的数据组合;中间数据则是经过系统处理转化的、与底层层面密切相关的剖面模型、等值线模型以及三维表面模型数据;而最终数据种类较多,基本都是结合用户需求转化的文档、图形等资料。

3.2.3数据库的主要功能

数据库的功能可以很好地帮助操作人员提高工作效率,保证信息的正确性。其中包括:

①输入功能。为了确保数据库的精度和范围能够达到实际所需要的目的,帮助勘察人员获得准确的信息。所以在开始输入数据时,一定要确保数据的有效性和处理数据程序的规范性这两个条件。

②检索功能。因为空间位置数据和属性数据是实体信息中包含的两个方面,所以数据库的检索也应该按照这两个方面进行检索。空间位置检索的方式有很多,比如图示点检索、图示矩形检索、区域检索等;而属性检索有两种,主要可以分为条件检索和交叉条件检索。操作者可以通过上述数据库的检索功能,来提取岩土工程的勘察信息。这样就极大地提高了工作的效率和准确度。

③空间分析功能。岩土工程数据库的空间分析,一般由叠加分析、缓冲区的分析、多层立体的叠加分析三个部分组成。

④属性分析功能。数据库对属性的分析工作,可以分类为时单属性基本初等函数变换、对单属性累计直方图单属性分类的统计工作、对单属性的统计分析工作、双属性累计频率直方图、单属性累计频率直方图双属性分类统计、双属性四则运算等。

3.3规范执行数字化岩土勘察工作

统一标准是规范各行业岩土勘测结果数字化的唯一途径。可委任专门的机构,组织各行业的代表人员,完成对勘察结果数字化程序与软件的汇编工作,并邀请社会各界共同参与。发布一套统一标准的勘察成果数字化程序软件,要求各行业在使用过程中,根据本行业的规范要求,正确输入经实地勘察后获得的有效数据,便能经过数字化处理,自动生成统一标准的勘察成果资料,并实现实施更新与完善,以便优化勘察成果的应用功能,提高勘察设计的生产效率,节约社会资源成本,创造更高的经济效益与社会效益。

结束语:随着当前我国计算机信息技术的发展,岩土工程勘察数字化技术现今已逐渐得到广泛应用。综上所述,通过采用数字化技术进行岩土工程的勘察工作,可以有效的促进岩土工程勘察工作的开展与研究,便于提高工程项目的安全性与经济性,进而改善工程项目的质量,因此岩土工程勘察技术的数字化是岩土工程勘察技术发展的必然趋势,值得广大岩土勘察工作人员的关注与研究。

参考文献:

[1]揭双学.谈岩土工程勘察中存在的若干问题[J].建材与装饰.2012(03).

[2]姜明友.岩土工程勘察中常见问题的分析和解决措施[J].中国新技术新产品.2010(18).

[3]黄劲.数字化勘察技术在岩土工程中的应用[J].城市建设理论研究.2013(20).

论文作者:莫森

论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期

论文发表时间:2018/3/22

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