數字化技術在巖土工程勘查中的應用分析

黃 隆

（中國電建集團貴州電力設計研究院有限公司， 貴州 貴陽 550003）

巖土工程勘查屬于工程地質調查工作，綜合性非常強，所以在勘察的過程中，工作量較大，需要花費一定的時間。近些年我國科學技術在不斷進步，尤其是計算機圖形處理技術的不斷進入，方便勘察工作的進行，借助計算機實現工程建模，將巖土工程進行數字化處理，并建立出對應的數據庫，完成對巖土工程的預測和分析，加快巖土工程勘察的現代化的步伐。

1 巖土工程勘察技術中存在的問題

巖土工程勘察主要是對建設場地的地質、環境、巖土特征等進行綜合分析，對場地巖土的特性、空間分布、地下水、水質變化情況進行把控，了解周圍是否存在地質災害出現的可能性，所以巖土工程勘察主要是查明相關的情況，為工程建設的進行提供資料和數據上的支持，幫助工程建設解決更多的問題，提高工程建設的安全度。

巖土工程勘察是一項非常復雜，具有一定難度的工作，所以在巖土工程勘察中，存在一些亟待解決的問題：（1）傳統勘察方法技術水平低，耗費時間長，造成工作效率低，在實際工作開展的過程中，失誤出現的情況較多，制約工程勘察的進展。很多勘察團隊技術水平較低，資金不是很充足，在勘察中，就會增加失誤出現的可能性，造成數據上的錯誤，對工程建設的進行造成很大的阻礙。（2）在界面劃分上，很難對巖石風化的程度進行劃分，在地質結構的軟弱界面的判定上不是非常準確，對不良地質界面的判定上出現誤差。地址形態檢查中，存在不明地下物體，空洞等對埋藏位置較深的無法進行準確判斷。在收集巖石時，對較高的巖石無法進行收集，而且在室外受到很多條件的限制，制約檢查工作的順利進行。（3）勘察技術人員的能力無法保證，缺乏專業的技能，在原始材料的收集、處理上，無法辨別真偽，在相應知識點的掌握上，不是很全面，能力無法滿足工程勘察的要求。這些問題的出現都會影響到勘察工作的進行。

2 數字化技術在巖土工程勘察中的優勢

2.1 技術水平較高

數字化巖土工程勘察主要應用的是現代測繪技術、數據庫技術、計算機技術、通信技術、CAD等將工程項目的相關信息進行有機結合，建立出綜合計算機輔助信息流程，促使勘察技術手段從傳統的手工向現代化方式轉變，實現信息收集的數字化，資料系統化，圖文處理自動化，建立更加完善的工程勘察技術體系。數字化技術在工程勘察中，推動工作的進行，加快行業的快速發展，在數字化技術的支持下，能構建出數字化的勘察系統，滿足勘察工作的需求，加強動態化的趨勢。借助數字化實現對勘察工作的創新，創造更強的動力，推動行業的發展，尤其是在技術不斷更新的現代社會，工作的難度在不斷下降，勘察的準確度在不斷提高[1]。

2.2 方便勘察工作的進行

在傳統的工程勘察中，在工作開展時，就會受到勘察技術的影響，很難順利進行，而且在勘察的過程中，在信息保存上也受到限制，所以工作人員的負擔較重，此外在信息的收集上，如果對地質信息掌握不充足，會增加不良事件出現的可能性，影響到工作人員的安全。所以借助數字化信息技術，更加方便工作的進行。GIS技術在巖土工程勘察中發揮的優勢較大，在使用的過程中，主要是收集相關的數據信息，包含空間數據和非空間數據。基礎地理數據：主要包含勘查區的規劃圖，反應出河流、道路、居民區、山川等自然地貌。在收集完成之后，研究地質勘察的資料，掌握建筑場地的相關信息。在實際運用中，能方便信息的收集，而且數據上也比較準確，減輕工作人員的負擔和壓力。當然新技術的種類非常多，在實際運用的過程中，保證工作的順利進行，

2.3 節省支出

勘察工作的進行需要大量的資金支出，尤其是對不同地質的檢查，需要使用到非常多的設備等，增加成本的負擔。借助數字化技術，在勘察過程中，能對沙土、黏土等進行標準貫入試驗，選擇適合的檢查方法，提高檢查的準確度，更加科學的評判出巖土的特質，提高巖土分層的準確度，如對于埋藏較淺的地下水，可以進行靜力觸深。借助數字化技術進行巖土勘察，能減少對自然環境的破壞，規避很多不利條件對勘察工作的影響，很大程度上減少勘察成本的支出，而且還能提高項目檢查的安全，加快檢查的進度。同時為項目建設的設計和施工提供更合理的指導，減少工程失誤的出現，避免改造自然中存在的不利條件，節省處理費用。

3 巖土工程勘察中的數字化技術

3.1 數字化建模

在進行工程地質建模時，主要會使用表面模型法，該技術的應用時間較長，在技術水平上，也比較成熟。表面模型法是通過精確的表示工程地質外表面來表示均質地質的方法，在工程勘察中，使用范圍最廣。在進行數字化建模時，需要進行一些列測點工作得到想到的資料數據，包括幾何特征，屬性特征等，借助數據構建地質體界面，將同屬性的點進行連接，形成曲面，掌握地質的相關屬性。在表示表面時，有很多方法，數字模型、圖示模型為主要方法，圖示模型方法中，不規則格網法、等值線法等是常用方法[2]。

3.2 虛擬實現技術

在進行數字化巖土工程勘察時，建立出對應的數據庫系統，主要內容包括：勘察區域內的地質規劃、道路、住宅等，勘察區域中的冰川、河流等自然地形的情況。

數據庫管理是巖土工程勘察中非常重要的工作，在數據處理和應用上，都發揮著非常大的作用，在管理中，要將其從實體中分離，從實體數據中，建立數據庫模型，對相關屬性和進行研究，在此基礎上進行數據庫的構建。在建立的過程中，勘察人員要從報告中，表達數據要求，此外還需要結合用戶的需求，完成建模工作。在進行勘查數據管理時，要使用勘察信息、文檔、圖片等，對現實世界進行描述，可以借助實體-聯系的方法來構建數據庫的概念模型，在勘察運用中，勘察人員可以與物理力學表、地層分層表進行融合[3]。

在建立數據庫時，需要準確的收集地質勘察資料，包括：土質、環境、底層等。在數據庫中，需要輸入最原始的數據、系統生成的中間數據以及最終數據，在輸入原始數據時，要注意數據的有效性，嚴格按照相關的要求輸入，最大程度上減少誤差的出現。還需要設置檢索模塊，通過檢索獲取到相關的數據。工程勘察數據主要是指勘察地質的相關資料，包括環境指標和地理指標等，巖土工程勘察數據庫的原始數據主要為物理屬性和幾何屬性。這就要求數據庫工作人員在建立數據庫時，一定要全方位和多層次建立，重視對原始數據、中間數據的整理，實現數據資源的最優化配置，提高數據的利用效率。

3.3 信號轉換技術

借助信號轉換技術能將巖土工程資料轉化為數據，對收集到的數據進行處理，轉化為多屬性的數據。借助信號轉換能對數據進行識別、整合，將其轉變為自然語言，提高勘察的效果。信號轉換與傳統轉換形成對比，傳統方式主要以人工方式完成，這樣就會增加工作人員的負擔，而且在錄入相關的信息時，無法避免失誤等情況的出現，降低勘察工作的準確度和效率。而信號轉換主要是在數據平臺中，進行相關的操作，在操作的過程中，能解決很多問題，包括巖土結構問題，地質問題等，勘察工作的進行不會受到影響，降低勘察工作的難度[4]。

3.4 安全監控

在巖土工程勘察的過程中，會得到非常多的數據，所以在進行數據處理以及保護數據上，帶來很高的難度，所以技術人員就要對數據庫進行完善和更新。在勘察技術的應用中，加入監控系統和傳輸系統，能對相關的數據進行跟蹤和處理，在應用的過程中，找出存在的隱患，更好地保護數據。隨著數字系統的不斷發展，傳遞信息的方式發生很大的改變，在數據傳輸中，提高數據傳輸的質量，方便信息的檢查，提高數據的準確度。

4 結束語

總的來說，數字化技術在巖土工程勘察工作中，發揮的優勢非常明顯，同時數字化也是巖土工程勘察的必然趨勢，所以在工程勘察中，要重視數字化技術的應用，積極引進先進的技術和經驗，投入到工程勘察中。當然要想實現巖土工程勘察的數字化，并不是簡單的工作，需要技術上的支持，而且我國數字化勘察技術人員非常缺乏，所以要加大相關技術研究投入，積極培養專業的技術性人才，加快數字化技術的發展，加快巖土工程勘察的現代化、信息化步伐。本文論述結束，希望對巖土工程勘察工作有一定的借鑒意義。