巖土工程勘察中物探技術及數字化的發展趨勢研討

梁桂光

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

關鍵詞：巖土工程；物探勘察技術；問題；發展趨勢

隨著城市化進程的推進，建筑、公路和橋梁工程的數目不斷增多，同時工程規模也越來越大，結構形式也越來越復雜，這在一定程度上對巖土工程勘察技術提出了更高的要求和標準。傳統的巖土工程勘察技術已經不能滿足當下工程建設的發展需求，所以在工程實踐應用中必須不斷的完善、發展和創新巖土工程勘察技術，以使其與技術的發展保持一致。巖土工程勘察技術是借助巖土學和技術來對工程建設的場地環境和條件等進行分析、調查和評價的一種技術，它涉及了水文、化學、環境學、工程學和地質學等多種學科類型，是一門綜合性很強的學科。我國現階段的巖土工程勘察技術還很不完善，在儀器、設備以及技術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的進一步發展。因此，對于巖土工程勘察技術的發展中存在的問題及其發展進行研究具有積極的意義。隨著電子及計算機技術飛速發展，當前的物探技術及數字化已有較全面的應用。下面就巖土工程勘察物探技術方面的內容進行分析和研究，以期給后續數字化相關方面的研究和應用提供幫助。

1 我國現階段常用的巖土勘察物探、數字化技術

1.1 巖土工程物探技術

巖土工程中物探技術是一種常用的工程技術，同時也是巖土工程勘探中的重要技術和手段。它以勘探效率和準確性高、節省時間、成本等優點而被廣泛應用于工程勘察中。另外，巖土工程物探技術不受場地的限制，可以適用于各種類型的場地和地形中。我國現階段的巖土工程物探技術已經逐漸擴展到定量分析方面來，并且測試所得到的各種數據可以直接應用于工程施工中，有助于解決傳統巖土勘察技術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進行研究：

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

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

（3）CT技術。該技術實際上就是我們所說的地震波層析成像技術，是一種借助地震波的不同走勢來對地址內部結構進行探測，同時將探測結果以圖像形式展示的探測技術。該技術可以通過設置一些適當的接收點和激發點來對地質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實際的彈性波速，從而可以得到相應的地質分布圖像。

1.2 GIS勘察系統

GIS勘察系統也被稱為地理信息系統，是一種集圖紙繪制、信息存儲和空間數據計算能力等為一體的巖土勘察技術。它通過將當前的各種勘察屬于與原有的項目勘察數據進行對比，從而來對當前勘察的結果進行分析、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據，從而有助于提高勘察結果的準確性，同時也可以避免前期分層工作中出現各種漏洞。另外，該種方法可以對工程地質的相關數據和資料進行可視化動態查詢和檢索，有利于增強GIS技術的可用性，大大提高了勘察的準確性和效率，同時也可以實現地理信息資源的共享。目前，GIS勘察系統主要應用于煤礦領域的勘察工作中。隨著信息技術和計算機技術的快速發展，GIS技術的應用也逐漸得到普及和應用，這會給我國工程建設提供巨大的幫助。

2 巖土勘察技術的發展趨勢

2.1 數字化技術的應用

隨著科學技術和信息技術的快速發展，勘察技術逐漸向數字化、自動化等方面發展，其中數字化技術尤為明顯。數字化巖土工程勘察技術實際上就是綜合運用計算機技術、CAD技術、測繪技術、網絡通信技術以及數據庫技術等技術，借助計算機的軟件平臺來將工程勘測過程中所得到的數據進行有機整理，同時按照預先建立的輔助計算機工作的信息流程來對勘察數據進行分析、歸納和整理，從而使勘察設計由手工逐漸向CAD技術方向轉變。另外，通過數字化技術的應用，各種勘察數據、信息和資料等的處理可以實現數字化，圖文處理可以實現自動化，硬件系統可以實現網絡化，從而逐漸建立一套適合多專業、多工種生產需要的智能勘察設計體系，從而在確保勘察質量的基礎上，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中合理引入數字化技術，有助于數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據庫的設計，一舉多得。

2.2 基于GIS的巖土工程勘察數字化技術

目前，對空間定位信息進行數字化形式地獲取、管理和應用，依靠地理信息系統技術支持和數據庫技術存儲等功能來對地質信息數據庫系統進行管理和應用已經成為當前地質學領域的主要發展方向。系統的數據庫結構是GIS地質信息數據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，它需要對各種勘察數據、信息和資料等進行綜合處理，從而明確數據自身的特性以及數據間的關系等，而這就需要依靠數字化處理技術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據，需要借助一種良好的數據模型來向用戶展示相關數據和信息的含義，如常用的有實體聯系方法等。巖土工程勘察數據管理的實體主要有文檔資料、圖形資料、鉆孔以及地層等。巖土工程勘察數據管理作為巖土工程勘察數字化系統中一項基礎性質的工作，需要處理龐大的數據，所以為了可以得到一個反應信息或數據的概念數據模型，我們將勘察的實體與其相關的聯系功能相分離，僅從現實世界中的實體數據來建立研究對象及其屬性關系的模型。

總之，隨著工程建設的快速發展，工程的規模越來越大，結構形式越來越復雜，這就需要可靠性高的勘察數據及技術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，相關人員要不斷完善和創新巖土工程勘察技術，采用高、新科技電子及數字化技術并與傳統勘察手段相結合，確保巖土工程勘察技術的可靠性，才能滿足工程建設的需求。只有這樣，我國的巖土工程勘察質量才能不斷地提高。

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