淺析MATLAB在公路巖土工程勘察中的應用

劉超 張萬濤

（安徽省交通勘察設計院有限公司 安徽合肥 230011）

淺析MATLAB在公路巖土工程勘察中的應用

劉超 張萬濤

（安徽省交通勘察設計院有限公司 安徽合肥 230011）

勘察資料的分析工作是當前公路巖土工程建設中的重要工作內容，對巖土工程的勘測具有重要作用。本文簡單介紹了MATLAB的基本特點，并對MATLAB在巖土工程勘察中的應用做出深入的分析。通過分析可致，當前的MATLAB數據統計工作在使用過程中，主要是對數據統計和圖形處理進行有效的分析，以便能夠明確在應用中出現的各種問題，確保MATLAB在公路巖土工程勘察中應用的合理性。

MATLAB；公路；巖土工程；應用

前言

在公路巖土工程勘察的過程中，主要是以設計為目的，能夠對施工的成果和各項巖土工程的參數進行系統的分析工作，以便保證各項勘察工作的順利進行。勘察的結果對工程地質病害處理情況和投資效率造成較大影響，并且還對項目的工程安全和工作造價工作造成較大的影響。在對公路的巖土工程進行勘察的過程中，必須要進行全面和合理的分析工作，實現科學的評估，以便能夠滿足當前工程建設對工程勘察的具體要求，保障各項工作的順利開展。

1 MATLAB的基本特點

1.1 MATLAB的由來和發展

MATLAB是由美國的科學人員在1967年研發出來的，實現了對高水平計算軟件的研發工作，實現了對C語言軟件的開發工作，并且制造出了專業的MATLAB，并且迅速的推向市場，成為當前國際公認的優秀應用軟件，被廣大人們所應用，具有較強的通用性和實用功能，成為當前眾多實用工具的重要運算操作平臺，在使用過程中，主要是應用于科學研究和工程運算領域。

1.2 MATLAB的功能及其應用

MATLAB具有較多的功能，在運用過程中，主要包括數據計算功能、符號計算功能、數據分析功能和動態仿真功能等。其中數據分析功能主要是指能夠對大量的原始資料和數據信息進行系統的分析工作，以便能夠實現有效的統計分析和多元化分析，通過對數據表格的分析可知，能夠實現對數據的分析和統計工作，確保各項數據信息能夠按照一定的標準去實施，并在數據和表格上直觀的顯示出來，實現對數據的有效分析。而動態仿真功能，在應用過程中，能夠為系統人員提供模擬動態系統，能夠實現數據之間的有效連接和相互轉換，確保各項工作的順利實施和有效進行。通過繪制框圖的形式，在大屏幕上繪制出來仿真的模擬系統，確保各項動態功能的有效控制，確保各項職能能夠充分發揮作用[1]。

MATLAB具有自動控制、信號處理、數理統計和神經網絡等功能，展現出了MATLAB的功能多樣化。應該確保工具箱中各項數據的有效連接，確保各項數據的有效進行和順利開展。應該促進工具箱中各項數據的有效連接，針對不用的應用領域使用不同的應用程序，擴展其應用的領域，促進各項工作的有效實施和順利開展。但是在實際的應用過程中，MATLAB應用的水平和應用的方法，與標準的實施要求還存在著較大的差距，要想確保MATLAB在應用過程中，能夠發揮出巨大的應用價值，應該對其應用的情況進行了解，采用合理的應用方法，來解決實際應用中存在的問題。

2 MATLAB在巖土工程勘察中的應用

2.1 在土工試驗數據處理中的應用

土工試驗是巖土工程勘察的重要組成部分，能夠在巖土勘察工作中發揮重要的作用。在土工試驗實施的過程中，必須要按照《巖土工程勘察規范》的相關內容對主要參數的平均值進行系統的分析工作，以便能夠明確在發展中呈現出來的參數平均值和標準差等問題，確保土工試驗數量的增加，對工作的處理有著重要的作用。但是在MATLAB中的statisticstoolbox時，能夠較為輕松的編制出處理數據的程序，在MATLAB命令窗口輸入的過程中，需要對土工試驗的數據信息進行分析，討論MATLAB對土工試驗數據的采集和繪圖等工作，能夠起到良好的效果。

2.2 巖土工程勘察可視化

可視化是巖土勘察過程中的一項重要工作，能夠實現對抽象符號的轉化，實現對幾何圖形的計算。其研究的主要內容是對人和計算機的工作進行協調和研究，能夠實現對數據信息系統的處理和分析工作，給勘察人員提供可供交流的信息。公路巖土工程勘察在實行的過程中，能夠實現對數據信息的有效處理，滿足用戶多樣化的信息需求，能夠實現對數據信息的處理工作，以便能夠滿足用戶的需求，給用戶提供直觀和系統的數據信息，促進各項數據信息的迅速實現，能夠實現交互分布式的需求，促進公路勘察工作的一體化[2]。

現代的公路巖土工程在勘察過程中，需要對工程中的數據信息進行獲取，能夠實現對數據的分析和處理工作，方便用戶能夠對數據信息進行明確，在對數據信息進行分析的過程中，需要按照標準的要求去實施，以便能夠及時的實現對數據信息的反饋工作，促進數據信息的使用的優化性，有利于加強對數據信息的指導，促進施工的順利開展。同時，在使用中，還需要確保數據的信息化和定量化，能夠實現對數據信息的優化處理，加強對數據信息的監督功能，保證數據信息向著智能化的方向發展，滿足數據信息化的要求。能夠實現對數據信息的技術處理，及時向用戶進行反饋。

但是傳統的巖石工程方法計算在使用中，需要將數據信息轉化為文字和圖紙，需要定期的對數據信息進行管理，在數據信息中設置修改和查詢功能，實現對數據信息的分析，處理大量的工程數據，但是在數據處理過程中，會出現耗時和費力的情況，影響著數據信息的收集效果。并且路基的地質空間分布情況出現較為復雜的情況，對原始數據的獲取造成了一定的限制。對三維空間的巖土工程進行分析的過程中，主要的分析內容需要建立在模型和可視化技術的基礎之上，能夠促進數據信息的有效融合，改進幾何的計算方法。為了充分解決這一問題，應在借助MATLAB的優勢，利用可視化方法，實現了對該項工作的監督，能夠加快該項問題的解決，實現了對該項問題的研究（如圖1）。

2.3 巖土工程評價

巖土工程的評價工作是當前勘察工作中一項重要的工作內容。對巖土工程評價的內容相對較多，并且涉及的范圍較廣，但是由于巖土自身存在著較多的問題，并且在實施過程中，具有一定的復雜性和涉及面相對較廣，導致各項數據信息呈現出不確定和非線性的特點，巖土工程評價工作在開展過程中，存在著較多的問題。MATLAB自身具有強大的功能，在使用中能夠實現對巖土工程的評價工作。眾所周知，砂土液化現象是當前公路工程中較為常見的一種災害性現象，對公路的路基會造成較大的影響。導致各項砂土液化的因素展現出復雜性和多樣性的功能，無法建立明確的判別工作，導致在實施過程中，無法進行評價。

在對巖土工程進行評價的過程中，需要對土液化的特點進行系統的分析工作，并且對相關的砂土液化進行有效的評價和預測工作。在評價過程中，需要按照相關的標準對檢驗模型上的數據進行有效的評價，通過計算的過程中，能夠獲取一定的數據信息，對模型中的數值進行計算。通過計算能夠對當前的數據模型和節點進行系統的評析工作，將評價指標作為輸入層，結合砂土液化的影響因素來選擇指標[3]。

圖1 地基可視化切片圖

3 結論

MATLAB在使用過程中，主要是集數據和圖形處理為一身的，自身具有較強的功能，被廣泛應用于公路巖土工程的勘察中。在進行數據分析的過程中，具有全面和快速的特點，必須要在MATLAB的支持下，來實現對巖土工程的可視化，并對可視化的效果進行有效的分析工作，確保各項使用方法的清晰和易讀，來實現對巖土工程的分析和評價工作，能夠產生良好的效果。通過對土工試驗的研究，取得了良好的使用效果，表明MATLAB是公路巖土工程建設中的理想應用軟件，成為當前最具市場潛力的軟件。

[1]謝進通.公路工程勘察中對多道瞬態面波技術的應用[J].交通世界（建養.機械），2013，08：143～144.

[2]郭建波，劉曉明.預鉆式旁壓試驗在廈門地鐵巖土工程勘察中的應用[J].鐵道勘察，2014，02：54～57.

[3]于新政，劉漢東，石守亮，何建鋒，郭小帥.旁壓試驗在鄭州軌道交通巖土工程勘察中的應用[J].華北水利水電大學學報（自然科學版），2015，03：68～71.

U412.2

A

1004-7344（2016）11-0144-02

2016-3-28