数字化勘察技术在岩土工程中的运用

邹先进，王鹏

（湖北工业大学土木建筑与环境学院）

1 前言

了解和掌握地质环境，有利于提高工程质量和工程效率，避免因为对地质条件不了解的原因而导致盲目建设。近年来，岩土工程勘察的数字化技术技术已经越来越成熟，科学技术的力量也在岩土工程勘察当中得到了很大的发挥，在这样的环境条件下，对岩土工程勘察的数字化技术与运用进行分析和研究，对使用的技术和方法进行简单的梳理，目的是提高技术和方法对岩土工程勘察的针对性指导作用。之前，相关领域的研究重点在岩土工程勘察的一体化方面，本研究是对实现岩土工程勘察的数字化的技术和技术方法的总结，是对前人研究内容的技术和方法方面的补充，本文的对数字化的研究符合现代岩土工程勘察数字化智能化的趋势，有利于岩土工程勘察智能化的发展，具有十分重要的现实意义。

2 岩土工程勘察数字化及其特征

岩土工程勘察数字化，是根据建筑工程对地质条件、信息等内容的要求，利用现代计算机技术、计算机网络技术和多媒体技术对建设工程地质特征、岩土工程基本条件和环境特征进行勘察、分析与评价，并编制反映勘察实情文件的一系列活动。为了进一步提高现代工程建设的水平和质量，必须对现代工程提供的技术指导更具有科学性和针对性，那么，现代先进科学技术在岩土工程勘察方面的引入就成为一种对岩土工程勘察进行信息科学技术改良的大势所趋。通过岩土工程数字化技术的运用，让岩土工程勘测难度相对降低，解决了大规模勘测作业的实际问题。岩土工程勘察数字化系统构成如图1所示。

岩土工程勘测在前期准备阶段，要对勘测的深度和间距加以确定，不同土层之间的距离是有一定差距的，以我国某地为例，具体土层之间的相关距离如表1所示。

数字化具有的特征主要有：动态性、安全性和集群性。动态监控通过定向监控技术的应用，可以对数据传输进行有效跟踪，及时发现安全隐患；通过使用静态监测程序对系统数据库进行静态监控，实现动态监控和静态监控的有效结合；集群性，是通过集群化的控制技术使用，实施多功能模式的处理，从而降低数字化岩土工程勘察工作的实际难度。

3 岩土工程勘察数字化所使用的技术系统

3.1 感应系统的使用

电子感应器是控制系统的常用方法，其能够对感应器工作的范围进行不断地调节，通过职能感应完成相关对应操作命令的执行。勘察工程调度系统化和一体化的发展和实现，需要感应系统的支撑，通过电子感应器在信号传输当中的使用，实现了信号传输数字化。岩土结构勘测的核心是数字化、智能化技术，通过电子感性系统的使用，可以实现系统对施工开发场地自动化的勘察。岩土工程勘察的数字化体系中，通过使用感应系统，可以很大程度上提升控制器的牢固性，让操作更加简单、直接。

3.2 传输系统的使用

传输系统一般运用于数字化传输的系统首端的技术系统，是为了方便信号的传输。岩土工程勘察的数字化对通信网络的服务质量具有很高的要求，而传输系统对远程信号传输的质量和稳定性都具有十分重要的作用。通过传输系统的使用，优化了岩土工程勘察的控制系统，优化了操作的整个流程，可以提供准确度更高、更便捷的专业化服务，从而对岩土工程勘察进有效行论证与客观评价提供稳定的技术支持。

3.3 存储系统的使用

在岩土工程勘察过程中，获取的不同地区的地质数据，需要进行分类存储，以积累丰富的资料，为后期地质的研究提供大数据。岩土工程是一门综合性工程，涉及到方方面面的内容，所存储的数据必须通过使用数据模型进行处理，才可以使用，因此，对存储信息和地质数据的条理性具有较高的要求，存储信息的详实与否和质量高度对经过处理之后的数据反映真实状况的程度有着直接的关系，存储系统通过对有价值的数据进行保存，为智能处理系统提供岩土地质、地质环境和土石结构状况真实可靠的资料，从而丰富岩土工程勘察的数字化建设体系。

4 岩土工程勘察数字化实际运用的具体方法

4.1 信号转换技术方法的运用

岩土工程勘察数字化实际运用当中，信号转换技术方法的使用，通过对不同类型的数据进行转换，将数据变成可以识别的人工语言，从而给测绘分析提供数据信息和资料的依据。在信号转换技术模式下的勘察系统中，通过将数字信号进行处理，转变成人工可以识别的自然语言，再通过人工进行处理，可以实现岩土工程勘察的数字化，能够优化作业流程，保持勘查区域范围内作业流程稳定。在岩土工程勘察中，数字化勘察涉及到土石结构、岩土结构以及地质结构、水文特征等内容，通过信号转换技术，对勘察流程进行改进和完善，实现岩土工程数字化操作，从而可以降低单纯利用人工对数据进行操作和执行的难度。

表1 不同土层相关距离

图1 岩土工程勘察数字化系统构流程图

图2 岩土工程勘察数字化的技术系统构成

4.2 数据处理技术方法的运用

由于岩土构造结构的复杂性和形式的多样性，我国一些区域岩土层在不同程度上遭受到了地质灾害的破坏或者其他自然因素的损坏，致使岩土结构稳定性大大降低。数据处理技术在岩土勘察数字化方面的应用，通过对数字系统的使用，构建动态的岩土模型，对地质空间进行实施数字化的监控，有利于岩土工程勘察的顺利进行和有序实施。通过对地质、水文、生态环境等进行动态和静态的实时监控，可以为工程建设提供真实的信息，有利于做出符合实际的方案。例如，通过探测器对岩土结构进行探测，然后，对数据进行人工处理，通过远程监控系统，对岩土区域的水文、生态环境以及基建设施进行勘察，利用数据处理技术进行数据处理。

4.3 安全监控技术方法的运用

岩土工程勘察数字化实际运用安全监控技术的方法，一方面，岩土工程勘察通过数字化安全技术方案的推出，对目前覆盖率较高的移动数据进行安全使用，在安全的环境下进行数字化的操作，提高所采集水文地质、土石结构以及岩土结构信息的安全性；另一方面，通过安全监控技术方法对数字化系统进行合理的改造，对岩土工程勘察进行过程控制，对环境的安全参数进行检测，对设备的工作状况进行数据参数的分析，确保岩土工程勘察系统和操作工作的顺利进行，防范发生系统性风险，分析地质结构、岩土结构以及参数、安全系数等。

5 结论

岩土工程勘察的数字化技术与方法的使用，有利于地质勘查操作的数字化，对地质数据信息的采集具有重要的作用，而地质信息的搜集和信息处理，对工程建设施工具有十分重要的信息和数据支持作用，所以，为了提高岩土结构、水文地质等有效信息采集的效率和准确性，研究和使用岩土工程勘察的数字化技术与方法是十分有必要的。本文的研究是对岩土工程勘察数字化所使用的一般性技术系统与实际运用的具体方法的总结和重点梳理，以往的以方法构建和问题解决为主，和以往发表过的研究相比偏重于对常用技术系统和目前的技术方法的总结，本文对岩土工程勘察数字化技术理论的分析和总结具有重要的理论价值，对岩土工程勘察数字化实际运用的具体方法的分析目前具有重要的实用价值。本文旨在对岩土工程勘察的数字化技术和方法的简单总结和介绍，未做方法上系统的细致的分析，未来如果对本课题进行进一步深入的研究，一方面，如果直接应用本文提高的技术和方法，需要结合相关参考资料，进行步骤的细致化处理。另一方面，沿着本文研究的脉络，可以进一步研究岩土工程勘察的智能化方面。