李宏伟
中航勘察设计研究院有限公司，100098
【摘要】岩土工程勘查技术在科学技术的助力下日趋成熟，数字化发展成为了当下勘查技术的一大发展趋势，并且在工程应用中也得到了广泛关注。传统的岩土工程勘查技术受限于信息的零散化与碎片化，因缺乏对地下空间的完整认知，岩土工程师无法了解工程的实际情况，不利于工程应用的展开。数字化勘查技术的开发与应用改善了信息分散对工程开展的不利局面，未来岩土工程数字化勘查技术具有较大的发展空间和发展价值。因此，笔者分析了岩土工程勘察数字化重要意义，并从地方域数字化、建模方法、数据库建立三方面概述了数字化勘查技术的应用实例。
【关键词】岩土工程 数字化 勘查技术 应用分析
一、岩土工程数字化的内涵
（一）岩土工程勘察
1960年开始，人们在解决岩体和土体的实际问题上，在传统土木工程的理论基础上整理出了岩土工程的内容体系，其主要涵盖的研究内容包括绝大部分类型的地下工程建设。改革开放以来，城镇化大势所趋，建筑业在市场经济中占有的比重越来越大，岩土工程的应用也成为了工程建设的重心。岩土工程涵盖了工程地质学、土力学、岩体力学等理论体系，通过现场踏勘、测试技术等实现对岩土体的利用与改造。
而岩土工程勘察则是以岩土工程理论知识为基础，对项目所在地域的地质情况，周边环境特征等进行实地考察，具体而言可以概括为岩土的岩性、空间布局属性与工程特点，水文变化特征，地下水的补给、贮存、外排等。特性因岩土工程的建设质量关乎整体工程建设的稳定性与安全性，故勘察过程中应分析岩土工程与实际建设的符合性，进行工程评价，以保证整体工程的稳定运行。
（二）数字化勘查技术
随着科学技术的进步，网络通信技术的手段日益发达，传统勘查技术也趋于数字化发展，这是在网络信息技术背景下衍生的技术产物，涵盖了CAD技术、计算机科技、测绘技术等技术内容，CAD技术逐步取代传统勘查技术，改善了传统勘查技术的不足，具备高效准确的特点。因数字化勘查技术应用到了强大的计算机信息处理系统和图文识别系统，在处理图文信息时能够及时用数字化格式加以储存，其服务内容能够辐射到更多工种与门类的勘察中，在实际应用中具有积极的作用与意义。
二、数字化勘查技术的实际意义
（一）工程建设依据的来源
岩土工程勘察的技术在不同的勘察阶段所应用的技术内容不同，勘察阶段主要包括选址勘察、初步勘察和详细勘察。数字化岩土工程勘查技术能够实现不同阶段所有信息内容的收集和整理，给出综合性的评价，并对工程建设对岩土工程可能造成的影响进行预测，提出设计方案与解决方案等，是工程建设依据的主要来源与支撑。
（二）地质评价准确的基础
不同的地质条件对工程建设的承受能力与建设需求存在差异，建设工程应当以非破坏性建设为前提，保证整体工程的实施不会对地质环境带来长期的不利影响，岩土工程勘察是技术人员对现场实地踏勘的重要前提，通过对地质环境与实际工程的符合性进行分析和评价，对工程进行调整，以满足工程的安全性与稳定性建设。数字化岩土勘察技术通过将地质条件与建设内容的信息数字化后进行储存、处理和分析，从而提高地质评价的准确性。
三、岩土工程勘察数字化的应用
（一）地方域数字化
岩土工程力学信息中涉及到广泛的地理信息，包括地域的空间坐标等，岩土工程勘察需要基于地理信息内容进行分析和评估，以保证工程建设能够得到全面的地理信息内容的支撑，因此地理信息系统是地质勘查的核心要素，地方域数字化就是基于网络信息技术下的WebGIS，该技术系统运行成本较低、涵盖信息范围广、平台独立，是一种分布式的应用结构，具有多门类学科的理论支撑，通过计算机信息系统等对数字信息进行处理与储存，展现出GIS强大的数据采集与空间分析的能力，保证图文信息分析管理更加高效与科学，为实际建设问题提供决策依据。
相比于传统的岩土工程勘查技术，地方域数字化具有显著的优势，一方面数字化应用能够满足岩土工程勘查设计内容繁杂，形式多样的特点，通过精确的图文采集和识别系统，建立完整的地质信息数据库；另一方面，地理信息系统在采集数据的数量和质量上都具有明显优势，为岩土工程的设计与方案的规划提供了全面的信息支撑；再辅以地理信息系统中拓扑叠加等强大的空间分析功能以及可视化操作效能，为岩土工程勘查技术的发展奠定的良好的技术基础。
（一）工程建模方法
自上世纪六十年代岩土工程沿用至今，衍生和发展了众多的地质建模方法，其中表面模型法是传统的且具有代表性的方法，通过对岩体和土体的外表面进行应用分析，能够让人们较为直观的了解到地质工程的实际情况，是一种实用且有效的建模方法。表面模型法的数据来源于离散的测点资料，包括集合特征数据和属性特征数据，技术人员需要对这些数据进行综合的分析与评价，最终确定当地的地质工程特点，最终得到一些列属性相似的点，通过连接构成网状曲面，最终得到其空间属性。现场勘察时的表面展示方法有图示模型法、数字模型法等，而不同的展示方法又有诸多的类型模式，例如图示模型法中不规则格网法、边界表示法等。
（三）构建数据系统
数字化岩土勘察技术能够构建更加全面、高效的数据系统，保证岩土工程分析能够从多角度、多层次进行，在岩土勘察过程中，信息数据的获取涵盖以下几点内容：其一，勘察地域范围内所包含的全方位地址的勘察资料；其二，实际建筑工程的施工基层内容，如液化等级、沉积情况、地层年代等；其三，不同类型的看差点在经过科学合理的筛分、处理后所得到的地理物理力学、土层物理力学以及环境物理力学等指标信息。通过上述三点信息的收集处理，才能够构建出全方位、多层次、多角度的数据库系统。
该数据库系统的建设步骤可以从下列方面概述：第一，概念模型的构建，数据库信息管理是数据库建立的基础，在数据库中所储存的繁杂的信息内容中，信息管理系统能够科学合理地解决实际应用过程中存在的一系列问题，通过基于对数据库的科学应用，构建应用型数据库表结构，实现地层信息高效传达的概念数据模型的建立。第二，相应数据库的建设，数据库系统信息的分析处理过程包括数据初始化、中间数据系统化以及最终数据的处理转化三方面构成。这些分析处理过程于岩土工程勘察探测点、地层底层层面的剖面模型等有关，通过对勘察数据的收集处理构建三位表面模型，通过用户的实际需求输出图文资料，以达到实际应用的目的。
四、结束语
随着科学技术的发展与进步，互联网技术与诸多行业的发展实现了交融，岩土工程技术是建筑工程中不可或缺的核心要素，其数字化发展大势所趋，这一发展模式的出现，改善了传统岩土工程技术存在的不足，更加精准、高效的反映了地质工程与实际建设工程的差异，为工程建设的安全性与稳定性提供了保障，对建筑业的具有积极意义，在未来的岩土工程技术发展长河中，应当重视数字化勘查技术的应用，促进岩土工程勘查技术整体质量和水平的提升。
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