岩土工程勘察数字化技术与与实现

李永强

一、岩土工程的定义

我们认为，岩土工程是土木工程的所属的一部分，其理论基础是土力学与基础工程、岩石力学、工程地质学。其内容包括土以及岩石的利用、改造和整治等方面。

二、岩土工程勘察的意义

近年来，我国经济的发展速度不断加快，基础建设项目以及现代化工程建筑也越来愈多，随着建筑技术的不断发展，建筑的基础和基坑的深度也变得越来越深。

是作为工程建设的首要工作，岩土工程勘察作业是进行工程设计以及施工的重要前提，勘察技术的好坏，对工程建设的质量、安全、工期以及合理投资都至关重要。随着建筑难度的不断加大以及建筑要求的不断提高，传统的勘察方法以及勘察手段已经无法满足设计的要求，需要进行数字化的岩土工程勘察来替代。由于工程项目行业类型，工程地质条件差异较大，建筑工程重要性以及地基的复杂程度，所以就对工程项目的勘察产生了不仅相同的要求。由于勘察工作的特殊性，岩土工程勘察工程的隐蔽性十分大，对专业性的要求也非常高，同时要求勘察工作者具体问题具体对待。而且，随着时代的发展岩土工程勘察衍生出了一系列新的功能，包括对地质条件以及水文地质环境的评估，废弃物的处理填埋、文物的保护等都各个方面；一般情况下，在很多工程建设之前，都需要对岩土工程进行勘察，以探明工地的地质条件以及存在或可能存在的岩土工程问题，并且提出具体的解决方案。这样就能够提前提前采取防治措施，避免地质灾害的发生。所以说，岩土工程勘察工作有着十分重要的作用。

岩土工程勘察方法概述

三、传统的岩土工程勘察方法存在的问题

勘察与设计严重脱节。受传统勘察的方式的影响，岩土工程勘察存在着各部门之间沟通不畅，无法实现共同协作的状况。在传统的勘察方式中，由于勘察的各环节都要耗费很大的人力，所以分工很细，导致部门较多，沟通难以顺利进行。体现在具体的勘察工作上，就表现为设计与勘察之间的严重脱节，常常会出现勘察人员理解不了设计人员的意图等情况的生。而由于勘察部门不能够具体参与到设计的全过程之中，导致设计人员的设计不符合勘察的实际要求，造成了勘察工作推行的困难。

数字化地图与数字化设计系统之间的脱节。地形图是设计系统的底图或称基础数据，由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟，与CAD设计软件的接口不匹配，很难顺利实现对接，设计系统不得不重新将勘察资料数字化，影响了设计系统CAD的推广应用。

勘察信息数字化程度低。很多勘察部门由于自身电脑以及电子信息技术的水平不够，所以在提交勘察信息时常常以纸质材料提交，提交形式包括图纸、表格以及文字描述等。对于勘察内容进行的质的描述较多。造成了设计人员不能够准确理解勘察信息，同时又对勘察信息处理和利用造成了障碍。

四、岩土工程勘察数字化技术与实现

数字化岩土工程勘察是指通过对现代化的CAD技术、测绘技术、计算机技术、数据库技术以及网络通信技术的综合运用，然后利用计算机及其软件，将工程项目中包含的全部信息（变更、进度、设计、计划、勘察等数据）充分地进行处理，然后建立智能化的计算机辅助信息处理系统，完成勘察设计的技术手段由传统的手工方式向现代化CAD技术的转变，从而实现勘察资料处理数字化、数据采集信息化、图文处理自动化、硬件系统网络化的工程勘察设计体系。这种勘察技术体系能够将所得到数据进行系统的处理并且存储，方便随时提取和运用。

数字化勘察技术。数字化勘察技术即是发展的趋势也是时代的要求其主要采用的方式是数字化建模法。目前采用的建模方法主要是数字表面模型法（Digital Surface Model）这种方法能够最真实地表达地面起伏情况。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http：//www.ems86.com总第539期2014年第07期-----转载须注名来源所谓数字表面模型就是用精确表示工程地质体外表面的方式来表示均质地质体。通俗来讲，就是通过寻找同属性的点然后按照规则进行连接，形成网状的模型来确定整个地质空间属性。表面模型法的数据来源是利用对点的分析与记录来获得测点的几何特征数据和属性特征数据等资料，然后利用数据解释结果通过现代化的CAD系统重构地质体界面。

这种建模方法存在的主要问题有：基于以上解释的数据分析方法和模型构建方法，很难完全实现对实际地质环境的复原，其主要原因是地质环境有其复杂性，通过测点的方式并不能够具体呈现地理环境的真实性和复杂性，无法实现对三维地质工程的属性描述。并且，由于当前的技术限制，所以导致这中建模方法存在一定的误差和缺陷。

发展测试新技术。测试技术保障了勘察工作的正常完成。测试技术存在的最突出的问题是参数测试技术的不完善，需要通过现代物理技术的运用来使之更加完善。同时，测试技术的发展离不开硬件的支持，这就要求仪器和设备设计者和制造者进一步提高研发水平和制造水平，以更好地配合实际工作。

岩土工程勘察的方法来实现的改进，逐步过渡到数字化测量技术，并促进其广泛应用，这是该研究项目的发展的必然趋势，但是这一次仍然有很长的路要走，不仅是因为这也有有一些关键技术问题尚未完全解决，但在我国目前的数字化测量，勘探专家是非常罕见的，所以我们必须加大数字文化岩土工程勘察和技术人员，并应用该技术，加快研究真正广泛使用的数字岩土工程测量工程。

（作者单位：辽宁工程勘察设计院）