数字化勘察技术在岩土工程中的应用

张 鹏

（中南勘察设计院集团有限公司，湖北 武汉 430074）

岩土工程勘察是工程建设中的重要环节，对于掌握工程建设地的地质环境，避免盲目建设具有重要指导作用，是工程建设质量与效率的根本保障。因此，不断丰富并提高岩土工程勘察技术具有重要现实意义。现阶段，随着数字化技术快速发展，数字化勘察技术极大的丰富了工程勘察技术内涵，有效提高勘察作业的技术含量，同时借助先进的数字化技术优势，还能够进一步提升工程建设相关作业制定与实施的科学性，从而完善岩土工程勘察发展的长效机制。当前，岩土工程数字化勘察技术的应用越来越广泛。鉴于此，深入分析探讨数字化勘察技术在岩土工程中的应用，通过简单梳理数字化勘察技术相关内容及方法，为岩土工程勘察中实际应用数字化技术提供有效参考[1]。

1 岩土工程勘察

岩土工程勘察活动是根据工程建设要求，对建设场地地质条件、环境特征、岩土工程条件进行勘察，并通过编制相关文件，为工程建设过程中的设计、施工提供指导与依据的重要环节，其服务贯穿于工程建设的全过程，岩土工程勘察结果的重要性不言而喻。为有效提高岩土工程勘察作业质量与效率，在实际工作中，需要做好以下几项工作。首先，建立健全岩土工程勘察工作机制，提高工作方式、技术方法等要素的有效配合，提高勘察效果，为工程建设相关作业的开展提供科学指导。其次，提高相关工作人员的专业能力与综合素质，及时更新勘察设备，并充分发挥其应用优势，丰富岩土工程勘察的技术内涵，确保勘察结果的准确性，提高勘察成果的利用价值，从而为岩土工程勘察事业的发展提供重要保障。最后，加强对先进技术的应用，通过深入推进数字化技术在工程勘察领域的应用，有效提高勘察结果的可靠性[2-5]。

2 传统岩土工程勘察技术中存在的不足

随着现代工程建设对质量与效率的要求不断提升，传统的岩土工程勘察技术在实际应用中存在明显的不足，很大程度上制约了工程建设发展。通过分析传统岩土工程勘察技术中存在的不足，能够为提高工作开展有效性提供指导。

2.1 勘测资料严重地质化

随着现代科学技术水平的不断提升，岩土工程勘察技术也实现了快速发展。在实际勘察过程中，一些岩土工程勘察相关单位采用设备较为陈旧落后，相关勘察技术资料存在较为显著的地质性特征，同时设计工作与勘察工作相互分离，从而造成工程勘察水平降低，随之导致岩土工程勘察技术含量有所下降。此外，由于勘察资料具有非常强的地质性，并且不够丰富等原因，也会在一定程度上降低岩土工程勘察成果的应用价值，影响勘察工作的质量，不利于勘察技术的进一步提升。

2.2 地形图与设计系统间缺乏连通性

在进行岩土工程勘察过程中，地形图发挥着重要作用，对于提高工作内涵的丰富性，提升勘察工作实施的高效性具有重要作用。然而在实际工作中，一些岩土工程的设计系统与地形图之间缺乏有效的连通性，导致其作用发挥不明显、不充分，影响勘察效果，不利于工程建设的顺利推进。具体来说，一来，传统的岩土工程勘察技术自身在应用中就存在不足，勘察数据获得的准确性不高，不能有效保障勘察工作质量，最终导致地形图与设计系统的连通不能实现有效对接，影响地形图应用作用，导致设计效果较差，降低勘察精度。二来，如果地形图不能与设计系统进行有效的对接连通，则会直接导致勘察技术资料的利用率不高，不能满足设计系统科学应用的要求，从而间接的降低了岩土工程勘察的质量与效率。

2.3 数字化勘察技术应用水平较低

传统的岩土工程勘察技术对于数字化技术的应用水平不高，数字化程度较低，导致其实际勘察结果的应用价值不高，勘察精度难以达到工程建设要求，勘察作业完成效果不佳。具体来说，第一，岩土工程勘察单位在实际工作过程中，在进行相关数据传输过程中，往往采用数据表格或技术图纸形式，其技术含量较低，不能真正发挥数字化技术水平的有效作用。第二，受限于数字化勘察技术应用水平不高，其在相关数据信息的处理中，以及勘察精度要求等方面的考虑不够全面，在勘察作业中不能有效突出数字化特点，降低了勘察工作水平。

3 岩土工程勘察数字化概述

3.1 岩土工程勘察数字化

岩土工程勘察数字化，是根据工程建设对地质条件、环境特征等信息的实际要求，借助计算机及网络技术、多媒体技术等先进技术，实现对工程建设所在地的地质环境特征、岩土工程条件等内容进行详细的勘察、分析、评价等，并根据勘察结果编制勘察作业文件。随着现代工程建设对工程质量和工程建设效率的要求不断提升，从而对工程建设相关技术的要求越来越高，要求其技术指导具有更高的针对性与科学性。现阶段，现代科学技术在岩土工程勘察中的应用，已经成为推动工程勘察事业发展的重要途径，也是对其工作实施信息科学技术改良的大趋势。实现岩土工程勘察数字化，有效提高其技术水平，降低了勘测难度，并为实施大规模勘测作业提供条件保障。图1显示了岩土工程勘察数字化的系统构成。

图1 岩土工程勘察数字化系统构成图

3.2 岩土工程勘察数字化特征

岩土工程勘察数字化实际应用中，呈现出动态性、安全性、集群性特征。具体特征表现为：动态性，通过对定向监控技术的应用，可以实现对勘察作业的动态监控，并且实现对数据传输的全程跟踪，以便于及时发现作业过程中存在的隐患问题；安全性，在实施动态监控的同时，通过设置静态监测程序，可以对系统数据库实施静态监控，从而实现动态与静态监控相结合，全面监测安全隐患，提高安全性。集群性，借助集群化控制技术，对多功能模式进行有效的处理，以为岩土工程勘察工作的开展提供便利，降低工作难度。

3.3 岩土工程勘察数字化技术系统

该技术系统主要包括三个子系统，具体为感应系统、传输系统、存储系统。

感应系统：感应系统中，通过电子感应器控制系统，完成对感应器工作范围之内的相应调解，并利用职能感应，执行相应的操作指令，从而完成控制工作。

传输系统：通常情况下，数字化系统中传输系统是首段技术系统，以提高信号传输的便利性。岩土工程勘察数字化技术要求具有较高质量的通信网络服务，传输系统的应用，能够有效保障远程信号传输的稳定性，提高通信网络质量。

存储系统：在岩土工程实际勘察作业中，不同地区、不同类型的地质数据需要进行严格的分类存储，以确保资料的丰富有效性，为后期相关研究提供数据支持。因此，需要对数据进行数据模型处理，以提高数据使用效率。这就对存储信息与地质数据的条理性提出了更高的要求，信息内容的详实与质量直接关系到数据处理后对真是状况的反应，具有价值的数据信息会保存在存储系统中，从而为数字化处理系统提供工程地质条件与环境特征、土石结构等真是可靠的信息资料，进一步完善勘察数字化技术体系。

4 数字化勘察技术在岩土工程中的应用

针对传统岩土工程勘察技术存在的不足，进一步提高勘察作业质量与效率，为工程建设顺利实施提供保障，则需要深入探讨数字化勘察技术在岩土工程中的应用。

4.1 数字表面模型技术

在岩土工程数字化勘察技术中，以相应的理论知识为支撑，实现对数字表面模型技术的应用，能够将相同属性的点位按照规格建立连接，从而形成一个网状曲面片，实现抽象化的数据信息向形象化的具体图形的转变，将某一区域的地质情况更加清晰的展现出来，有效丰富了勘察技术手段。与此同时，通过数字表面模型技术的应用，还可以通过良好的数据处理方式，进一步提升勘察精确度，从而提高勘察结果的准确性，并且增强勘察工作的数字化程度，深化勘察数字化技术水平。基于此，在岩土工程数字化勘察技术应用中，应当加强对数字表面模型技术的应用。

4.2 地形建模技术

在岩土工程勘察中，应用地形建模技术，能够对三维地形状况有更深入的了解，并且丰富勘察技术内涵，提高勘察技术手段的有效性。具体来说，首先，地形建模技术的应用，能够对获得的丰富的数据信息资源进行高效的应用整合，并且通过对岩土工程勘察区域三维地形状况进行实时分析，有效保证了勘察成果的应用价值最大化，确保适应勘察区域具体情况及勘察要求，充分体现出岩土工程数字化勘察技术的应用价值，提高勘察作业完成的质量与效率。其次，地形建模技术的应用，也可以有效提高正射影像图变换的科学性，同时通过PS软件进行调色处理，能够获得三维图像底图，保证岩土工程勘察保持良好的状况。此外，还可以保证勘察技术水平的发展保持在较高的层面。总之，在岩土工程数字化勘察技术的应用中，引入并科学应用地形建模技术，能够保障勘察作业质量与效率，同时对未来勘察事业的发展具有重要促进作用[6]。

4.3 数据库概念模型技术

数据库概念模型技术引入岩土工程数字化勘察技术，是提高对海量数据信息处理及利用效率，实现对数字化系统全面科学应用的重要途径。应用数据库概念模型技术，应当做到以下几点：首先，根据岩土工程勘察中，对数据信息处理的实际要求，在充分考虑数字化技术功能特性及其应用优势的基础上，有效提升数据库概念模型技术的利用率，从而为工程勘察作业的实际是时候提供技术保障，有效降低问题发生率。其次，借助数据库概念模型技术，未进一步优化岩土工程勘察作业提供有效的数据参考，从而提高勘察数字化程度，提高数据处理效率。

5 结语

总而言之，在岩土工程勘察过程中，加强对数字化技术的应用，极大的提升了勘察质量与效率，提高勘察结果的应用价值，为岩土工程建设顺利实施提供技术保障。因此，岩土工程数字化勘察技术的应用，应当作为未来工程勘察水平的提升，以及勘察方式优化的主要方向，不断提高工程勘察数字化程度，从而实现科学合理的开展岩土工程勘察工作，丰富勘察技术手段，为工程建设奠定基础。