岩土工程勘察数字化技术与实现

【摘 要】 岩土工程的勘探对于工程设计来说起到十分重要的基础性作用，但是不能不说传统的岩土工程勘探是有很大的局限性的。之前拘于各项技术的制约和我国该学科的水平的有限导致了传统的岩土工程勘探只能是在静态的视角下进行平面的表达，这样的展示并不能让人们更为直观的理解。当前计算机技术的突飞猛进，岩土工程勘察也与很多先进的技术相结合，例如与GIS技术的结合，就将岩土工程的勘察效率和效果提升了数倍。本文就我国岩土工程勘察现状及问题引出话题，分析未来岩土功臣勘察数字化技术与实现手段。

【关键词】 岩土工程；勘察；数字化技术与实现。

岩土工程勘察的作用毋庸置疑，它是基于建筑工程而存在的活动，一般孤立的岩土工程勘察没有较大的意义。它指的是基于具体工程的要求，对待察区域的地质、环境等特征进行必要的检查、分析和评价，编制相关的文件以指导建筑工程的施工。另外，岩土工程勘察具有十分重要的现实意义，一是我国当前建筑工程较多，并且这些建筑工程呈现出质量要求高、成本压缩紧张、工期要求短等特点。在这种情况下，有必要对工程环境进行必要的勘察。二是当前计算机技术迅猛发展，岩土工程勘察变得更为快捷也更为有效。

一、我国岩土工程勘察现状及问题

新中国成立以来，我国的岩土工程勘察取得了很大的进步，尤其是在20世纪的最后十年，随着计算机技术的广泛应用，使得该学科理论和实践的发展都非常迅速。这些成绩主要体现在下面的几个方面：第一，我国的岩土工程勘察应用计算机技术较早也较为成熟；第二，我国当前已经建立了岩土工程勘察的产业体系；第三，我国该领域与世界先进水平的差距不断缩小，自主创新能力有所提升。

但是我们必须清醒地看到，我国当前岩体工程勘察过程中还是存在着很大的问题的。首先，设计和勘察工作存在天然的沟壑。拘于历史原因和体制上的原因，我国的建筑和地质行业勘探与设计部门之间的交流几乎没有，二者之间各自为战，基本上有自己的一套体系，并没有形成一个有机的整体，这也就造成了勘探的成果很少在设计中能发挥出较好的作用；其次，各个部门之间的软硬件都不同，在数据的传输和共享上存在着很大的问题。每个部门都选用最适合本部门的软件而并不考虑整个工程的整体性，在传输的过程中会浪费大量的时间又会出现各种错误；再次，岩土工程勘察的数字化进程缓慢，利用率低。当前的技术已经能够保证岩土工程勘察在很多方面都变得更有效率，但是现实中期应用很局限；最后是软硬件的更新换代速度过慢。当前的计算机技术日新月异，软件和硬件的更新换代速度较快。出于成本的考虑，硬件的更新换代不宜过快，但是软件的更新必须要迎合技术的发展，这样能够使得岩土勘察工作变得更有效率。

二、岩土工程勘察数字化技术与实现手段

（一）地理信息系统的应用

在岩土工程勘察的数字化进程中，地理信息系统也就是我们常说的GIS技术是最重要也是最核心的技术。GIS也不是一项孤立的技术，它也是一个包含很多技术和内容的技术体系的综合。GIS技术仍然是基于计算机技术，计算机本身和一些外围的设备共同组成了GIS的硬件环境，这是整个GIS的基础所在。

GIS技术在岩土工程勘察中起到的作用非常重要，相较于传统的勘察技术，它具有下面的一些优势：第一，它具备强大的数据采集和处理能力，在数据的获取和处理上有着天然的优势，得出的数据来源和数据以及基于数据形成的报告准确性都比以往有了根本的提升；第二，岩土工程勘察是一项极为复杂的活动，很多地理环境的制约导致人工不可能进行较好的处理，此时，GIS系统就为全面地勘察提供了可能性，将传统技术的局限性一举打破；第三，GIS是一项可视化的系统，这种可视化的操作更加人性化，人们也更容易操作。

（二）地质统计学的应用

地质统计学看似不属于数字化的范畴，但是事实上要处理海量的数据和信息，光凭人工根本不可能，只能借助于计算机技术。地质统计学包含的内容很多，我们这里所说的是狭义的地质统计学，仅仅指的是以分析地质数据为手段，以得出土质相关共性和个性为目的的统计活动。它运用的是数学变异函数，研究那些既有随机性，又有相关性的土质数据。

具体来说，岩土工程勘察中的地质统计学的应用主要是对土性的统计和研究。这是因为岩土是自然形成的，受到历史中的各种因素影响，不是孤立的存在。那么一个固定区域内的岩土的物性指标必然存在着一些相关性，地质统计学就是要研究这些共性。

（三）数据库的建设

数据库在很多领域都有较为广泛的应用。从字面上看，数据库指的就是将收集得到的数据整合起来，建立一个大型的类似“仓库”的存储空间，将这些数据排列在内，在需要的时候能够及时地调取其中的相关数据并且进行比对和分析。简而言之，数据库的作用就是信息的获取、存储、处理、分析、应用。

由于岩土勘察得到的数据是海量的，有很多有用的数据，也有人们认为可能无用的数据。但是这些数据很可能成为为了某项活动的重要依据，所以不能将数据随意抛弃，需要将这些数据整合。传统的纸质档案堆积、保存和查找都极为麻烦，数据库的建立能够有效解决这一问题。在需要的时候可能将岩土工程勘察数据随时调出并且能够分门别类，便于查找。除此之外，数据库还能够智能地得出一些结论，节省了大量的人力和物力。

（四）岩土工程的建模

建模指的就是建立模型，在一项工程中，由于工程总是未来才能够完成的，所以能够建立起直观的模型，人们能够更容易看出其中的问题所在。岩土工程的地质模型，就是根据所收集的数据，将岩土工程的各个要素以实际的平面图形或者立体图形的形式展现出来，便于人们观察和分析。岩土工程的模型具有可视性、确定性和便捷性三个特点。可视性是可以通过各种不同的展现方式将地质表面和深层次的事物展现出来。它既能够从每一个角度对勘察区域的外表进行观察，也能够基于勘察的数据建立各种横切面、纵切面和任意的切面，从而更好地了解其内部结构。岩土工程的建模是勘察的重要辅助，也是岩土工程勘察数字化的和重要体现。

三、结语

当前的计算机技术已经应用于建筑领域的各个角落，岩土工程勘察也不例外。借助于数字化的技术能够使得岩土工程的勘察更为便捷也更加准确，岩土工程勘察的数字化势在必行。岩土工程勘察的数字化当前主要体现在GIS的应用、地质统计学的应用、数据库的建设和岩土工程的建模几个领域，在未来随着建筑行业的不断发展和计算机技术的不断发展，岩土工程勘察的数字化必将迎来更大的发展，这也为我国的建筑事业保驾护航，从而为我国全面建成小康社会重要战略阶段的社会经济发展奠定坚实的基础。

参考文献

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