岩土工程信息技术及其工程应用研究

刘发兵

（安徽省地质矿产勘查局313地质队，安徽 六安 237010）

岩土工程信息技术涉及大量的新型软硬件联合操作环节，经过长时间核查研究，有关工作人员需加强岩土工程研究工作，增加和当代工程建设的联系，只有加强岩土工程电子信息转变和建设存在中的多种联系，才有利于工作人员了解工程建设的主要脉络。

1 岩土工程信息技术

1.1 协同设计技术

在电子信息技术以及互联网移动终端的帮助下，工程建设各阶段均可以采用协同共享信息技术，实现对工程的全面了解，在此背景下，有关工作人员能够根据现场数据的搜集，在电子信息系统上统一建立模型，从而可以在前期加强对勘察设计环节的交流和沟通，此种方式有助于提升整体工作效率和后期质量，确保任务的完成度不断提高。协同设计技术在于通过模型的统一集成化处理，实现后期的资源共享。此类技术的应用有助于加强建设前期规划，在保证设计理念合理实现的同时，也能实现规划模式上的创新。

1.2 BIM技术

BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的缩写，以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型（如图1）。BIM技术提供的全新建筑设计过程概念，参数化变更技术将帮助建筑设计师更有效的缩短设计时间，提高设计质量，提高对客户和合作者的响应能力。并可以在任何时刻、任何位置、进行任何想要的修改，设计和图纸绘始终保持协调，一致和完整。BIM技术主要是面向专业标准的三维建立模型，在应用此项技术的过程中，会加强工程建设管理的统一使用，不仅有利于实现通过二维空间向三维空间的转换，还有利于明确建设信息的模型集成化，有助于在后期施工管理环节中通过协同合作的方式创建统一平台，以便于实现对建筑工程的全流程管理。

图1 BIM建筑信息模型

1.3 虚拟现实技术

虚拟现实技术往往是指通过前期调研人员的数据报告，在计算机系统上，通过建模的方式实现现实和虚拟场景的有效互动，一般情况下是通过外置接口设施，促使人们进入到虚拟的真实场景中，利用增加人们情感感受效果的方式，加强人们对建设设计的感受（如图2）。现阶段随着科学技术的不断进步，虚拟现实技术发展前景较为理想，但在实际应用过程中，还存在诸多阻碍，主要是由于技术保护性存在约束，导致后期价格消耗过高，使此项技术在发展过程和自身的优势受到了约束，难以实现大规模推广。虚拟现实技术和以往的表现形式会存在本质上的差距，所展现的效果更加灵活生动，方便利用沉浸式的感受，增加信息和数据流通的交互性。

图2 虚拟现实技术

2 岩土工程信息技术工程应用研究

2.1 岩土工程信息技术运用的重要性

岩土工程信息技术在建设期间主要会体现在工程管理环节，往往会面对较为复杂的内容，在目前建筑施工过程中，会采用先进的管理设计规划模式，通过对现场数据的统一化采集整理，采用分层次管理的方式，积极应对外界的约束条件，有助于促使工程能够更加符合大众的基本需求。在岩土工程中，信息技术的使用有利于实现对工程的全方位监管，开展对信息系统化合理研究，从而提升岩土工程的施工效率和质量。

2.2 岩土工程中信息技术的应用

（1）管理信息系统。管理信息系统是最早使用在岩土工程领域的信息技术，此类信息系统使用较为成熟，能够强化数据的一体化管理，可全面提升工程建设总体质量和效率。但是在近几年的使用过程中，随着时间的延长，系统运行出现诸多弊端，主要在于此类信息管理技术的重点偏向工程档案管理和数据库规划，以至于信息难以实现深层次的加工以及后期的处理，所以需要工作人员提供大量常规的信息检索方式，增强统一分析功能。虽然此类系统信息管理在后期的环节中可增加专家辅助决策环节，但具体的后期运行质量较为不明显[2]。

（2）地理信息系统（GIS）。地理信息系统（Geographic Information System, GIS）是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。建国以来，我国工程勘察一直以钻探为主，常依据钻探的“一孔之见”结合工程技术员的经验来加以推测，依靠勘探点的密度和深度来获得勘探成果的广度和精度。由于自然界的条件千变万化，依赖这种手段获取的信息往往有限，一些前期工作也显得盲目和无序。通过大量的工程实践，我们体会到，要想进一步提高工程勘察的质量和效率，特别是当需要做岀宏观决策时，大量与地理位置有关的数据是必不可少的。解决上述问题最好的方法是建立地理信息系统。地理信息系统自上世纪80年代～90年代开始在我国大范围应用，在能源、城市规划、遥感测量等领域应用较早。随着计算机及网络技术的普及，在岩土工程中计算机技术的应用已经占有很大比例，在软硬件具备的条件下，GIS作为具有很好兼容性的资源管理载体，岩土工程数据的引入是完全具备可行性的。

（3）三维岩土工程信息系统和项目信息门户。三维岩土工程信息系统是采用计算机管理技术，实现对地质模型的三维建设，其优势是能够全面分析当前的空间数据，并实现对其的综合性使用，在后期实现图形可视化管理，明确其空间分布，通过对不同预测方式实现对地质的全方位了解，其中会涉及到多处细节。与国外先进国家进行对比，国内的三维岩土工程信息系统建设发展过程较晚，随着近几年设备的不断进步，才逐步进入到对其的全面应用，能够依照前期的基础理论，实现对后期实践活动的深层次研究，但是随着时间的发展，在后期的研究阶段，有关工作人员发现此信息系统存在诸多弊端，主要集中在自身功能性较低，难以全面满足岩土以及地下工程建设的基本需求。在项目信息门户管理过程中，信息管理较为关键的技术是对建设环节中诸多设备和信息的数据采集，项目运行过程中对信息共享和统一化交流管理，现阶段项目信息门户的运营会完善工程内部的协同作业管理。

3 完善岩土工程信息技术应用的具体措施

3.1 提高岩土工程信息技术的适用效果

当代岩土工程运行期间，经常会受到多种外部因素的干扰，其中主要由于外界的气象因素和内部影响，使工程建设质量逐步降低。针对此类情况，就需要有关工作人员在岩土工程信息化运行期间，了解相对应的参数功能，帮助工作人员在后期工程建设环节明确项目实际状况，通过数据分析，实现工程建设的统一化管理。

3.2 强化岩土工程信息技术的多层次适用

岩土工程建设通常情况下会包含多个单位的集体施工，比如施工单位、设计单位以及后期监管单位，在管理期间，岩土工程又会涉及多个细节，比如工程概预算、设备材料采购、现场地质条件等。针对上述情况，可以采用多层次信息化管理技术的方式，将众多工作实行分层管理，强化彼此的系统合作。

4 结论

综上所述，岩土工程信息化能够决定工程建设后期的质量，合理规划工程建设中存在的诸多细节，应当加强信息化类技术的使用，强化具体的推广工作，从而促进国内岩土工程建设水平进一步提高。