基于数字化的岩土工程勘察技术实践探索

王鑫

摘要：近年来，随着我国城市发展的加快，各类住建筑平地而起。这就导致数据的准确性和合理性更加重要，岩土工程勘察有利于了解中各种建筑的可行性，研究存在的问题，并将其应用到实际工作中。随着网络技术的不断发展，数字化岩土工程勘察技术已经得到了越来越广泛的实际应用。本文重点分析了我国岩土勘察工程中的数字化勘察技术。

关键词：岩土工程;数字化测量;应用方法

数字化技术的广泛应用已经从根本上改变了我国企业传统的人工手测量处理方式，逐步实现了岩土工程测量信息化、智能化、数字化、自动化技术，使岩土工程勘察作业过程更加方便快捷，勘察结果更加准确。下面本文将与业内各位同行一起深入探讨如何将传统人工岩土工程勘察技术与数字化岩土工程勘察技术有机结合，提高数字岩土测量的技能水平。

一、岩土研究方法概述

数字化的岩土勘绘主要是指应用我国现代岩土测绘管理技术、数据库管理技术、电子计算机通信技术、互联网无线传输技术和cad技术，都是基于数据电子计算机和第三方软件技术的精确测量信息内容（包括勘察、设计、施工、规划、变更等测量数据）的有机集成，构建一套综合应用计算机技术辅助测绘信息流，将岩土工程测量技术从傳统的测绘技术转变为当代智能化的技术手段，数据采集全过程的信息化管理，测绘设计数据处理过程数字化，硬件应用系统处理网络化，图形化和测绘文本处理过程自动化，逐步发展形成适用于我国多层次专业、多技术类型测绘生产的一套高效率、高柔性的数字化岩土勘察技术体系。该技术体系以数字格式存储调查和设计图纸、图像、表格、文本等，用于各种专业设计用途。

二、常规岩土勘察与数字岩土勘察的区别

现阶段，我国传统的岩土地质勘察技术设计研究工作虽然已经取得了长足的发展进步，但统计数据采集还不是很完善，采集的大量数据时非常不准确，给我国岩土地质勘察技术设计研究工作发展带来了一定的困难，导致岩土工程施工失败。而数字岩土工程勘测工程不一样，它可以促进设计工作以加快发展，并促进可靠的数据收集以确保和创建勘测数据的准确性。完善地质调查数据过度地质化和数字化问题[1]。

三、勘察资料收集

（一）勘探深度和勘探区间

不同的勘探形式和结构形式也具有不同的勘察深度和区间。例如：5-6层钢网砖混钢筋框架结构的房屋，探孔深度15m就基本可以完全满足要求，但对于五层柱式钢网砖混框架结构的大型商场，由于五层柱式钢网的横向柱距和横梁荷载较大，基础地层面积大，探孔深度15m是不能完全满足要求的。土质地层勘探工程由于地质结构性质不同，勘探孔深度也不同。岩土工程基层地质对于性质结构较好、埋藏较浅的地层砾石密集区的土壤和土质基岩填埋区，探测孔深度一般较浅，工程对于地质结构性质较差的地层淤泥等松散土质填埋场，则需要较深的地层钻孔。勘探的复杂程度不同，搜索点之间的距离也不同。勘探过程中地基条件复杂的，应按规定要求加强勘探点位，勘探方案不应受限于经济或时间等因素。这种情况在工程测绘市场竞争激烈、价格盲目下跌的领域更为严重。

（二）野外地层分类

正确划分的野外地层是数据收集的关键要素。对于大型项目，由于多台钻机并行作业，技术人员众多，每个勘探队往往各司其职。为避免此类问题，所有技术人员必须在现场指定一名特定人员，负责将勘探区的整个野外分区联系起来，以统一的形式勘探一个或两个钻孔，及时排查和处理异常情况。

（三）地下水位观测

测量实际上的地下水位，必须同时进行观测地上水位，测量点的时间必须在最后一次地下钻孔工程施工后的24小时内。其次，地下水位的观测必须充分考虑到地下水位差对观测的直接影响。所以当观测时间正好在附近两个抽水井的抽水和漏斗之前时，测量的地下水位深度应较深。众所周知，勘探孔周围的观测地面实际上并不是完全水平的，因此水位量的口位置不同，水位的观测深度也不同，所以几厘米的观测误差在所难免，而观测结果达不到测量水位精度为±2cm的国家规范标准要求，更不可能直接确定地下水的正确流向。解决方法是同时分别进行孔口位置坐标和参考高程水位回测，测量地下井的水位观测深度。

四、数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术探讨

（一）岩土工程数字化建模方法

岩土工程地质的建模模型方法目前主要广泛采用的是地表测量模型法，地表测量模型法（也可以称为一种数字化地表模型）历史悠久，其主要内容主要是准确标示地质工程常用的地质环境体的外层。基于地表测量模型法的分析数据库主要是根据对测量点的分析，得到按照离散变量类型的一系列数据信息，包括测量地点的立体几何地质特征，分析数据和地质属性体特征的分析数据，利用这些数据源的解释结果可以重构地质体外界面。

可以理解为一系列具有相同结构特性的物体按照一定系列的产品标准相互连接，形成一个个的网状地质面片，从而明确所有地质环境体的自然地理空间布局特征。本文的关键是讨论图例模型的表示。图例模型常用的表示方法有等边界表示法、标准网格法、等相对高度法和不规则网格法。其中，不规则网格法是系统软件中使用的关键图形模型表示，不规则网格法是将区域内数量相对有限的点规划成一个连通的三角形互联网。

（二）数字化岩土勘察工程系统

当需要在系统软件中创建智能地质工程测量系统数据库查询时，通常需要执行以下三个程序：一是数据模型的实际设计方案，用于数据岩土工程测量数据库查询。岩土工程施工数据测量管理系统是岩土工程测量管理方法的基本管理方法。为了更好地获得反映信息的概念数据库系统，将与实体和联系相关的功能与行为分离，仅从现实世界中的物的数据信息创建实体模型，即，科研数据。信息对象和特征及其关联，并在此基础上创建相应的数据库表结构。在此模型基础上，相应的调查数据库查询实体模型关系结构定义已基本建立。二是主要完成了调查数据库管理的基本建设。实体模型综合定义岩土工程测量系统一般具有三种不同类型的转换数据信息：满足客户即时输入的初始解数据信息、系统生成的中间解数据信息和最终解数据信息。根据这个数据模型，可以同时转化为满足客户输入需求的多种数据图表，即各种数据信息可以立即从实际操作中搜索到，最终转化为种类繁多的数据库系统，是客户输入必要的中间解决方案数据信息进行转换的关键依据[2]。

五、结论

综上所述，数字化岩土工程勘探技术是我国岩土地质研究的一大发展趋势。但是考虑到目前的我国岩土地质勘察，仍然存在很多技术上的不足，测量技术人员必须引起高度重视，将数字化岩土勘测技术应用作为不断推动岩土数字化勘测事业发展的有效技术手段，从而不断提高岩土勘测工程技术水平。

参考文献

[1] 林海娟. 基于数字化的岩土工程勘察探索构架[J]. 智能建筑与城市信息， 2020， 000（005）：83-84.

[2] 张鹏. 数字化勘察技术在岩土工程中的应用[J]. 中国金属通报， 2020（9）：2.