试论岩土工程勘察数字化技术与实现
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试论岩土工程勘察数字化技术与实现
李双学
(中国建筑材料工业地质勘查中心贵州总队550008)
[摘要]岩土工程主要研究的对象是土体与岩体,岩体在整个地质历史发展过程中经历了各种地质作用的影响,因此其结构非常复杂。在不同地区岩体的
类型也存在不同,因为经历的地质作用条件不同,所以工程性质中呈现出较大的差别。随着信息技术的不断发展,岩土工程勘察领域将数字化技术引入其中,目前
已经和传统勘察手段相结合,得到了非常广泛的应用。本文主要对岩土工程勘察领域中传统勘察方法中存在的不足进行了介绍,并针对岩土工程勘察数字化技术
及其实现展开了具体的分析,希望可以为从事岩土工程勘察工作的同行提供一些借鉴与帮助。
[关键词]岩土工程勘察;数字化技术;实现
中圈分类号:TU412 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)23—0388—01
随着城市建设速度的不断加快,高层建筑建设步伐不断加快,在这种形势
下,岩土工程勘察工作中对施工 地基基础处理等提供的参数显得非常重要,这
些数据主要是岩土工程勘察的结果,通过岩土工程勘察可以针对各项岩土特性
展开分析,并对其中存在的问题进行研究,将研究的结果用到实际施工之中。随 着科学技术的不断发展,目前岩土工程勘察中已经对数字化技术进行了广泛的 应用,数字化技术得以应用之后,有效的弥补了传统勘察技术中存在的不足。 1岩土工程勘察方法概述 数字化技术在岩土工程勘察中的应用主要是指对数据库技术、测绘技术以 及计算机技术等进行有机的结合,利用这些先进技术对工程项目中的信息进行 集成,进而建立起全面的计算机辅助信息流程,这些技术在岩土工程勘察领域 中应用以后,勘察设计技术手段发生了重大的改变,逐渐从手工方式转变为现 代化CAD技术,朝着勘察资料处理数字化、数据采集信息化等方向发展,并在 此基础上形成了高度智能化、专业化的工程勘察设计体系。这项技术将系统工 程领域中的一些观点应用到岩土工程勘察工作中,对图像、文字等进行数字化 的存储,以供各领域的设计进行使用。 2传统岩土工程勘察方法中存在的局限性 2 1勘察资料过分重视地质化 近年来社会上科学技术已经得到了高速的发展,在这种形势下岩土工程勘 察领域中各种新方法与新技术也应运而生,但是勘察单位接受这些技术与方法 的过程显得过于缓慢,加上长期以来勘察部门在专业设计、条块分割等方面存 在的问题,使得勘察工作与设计进行分散作业,在这种情况下,勘察与设计之间 出现了严重脱节的现象,勘察工作很难与设计过程相结合,直接导致了多数设 计人员不能对勘查工作中的岩土工程资料进行正确的分析。同时,勘察领域中 相关工作人员的专业素质与知识储备也非常有限,这些问题的存在使得设计人 员很难对岩土工程勘察信息进行进一步的理解和分析,因此,勘察成果在设计 工作中的转化率并不高,还导致很多浪费现象的出现。 2.2数字化地图与设计系统之间贯通度的缺乏 地形图在岩土工程中是进行设计的重要基础,但是因为某些环节中数字化 地形图的应用技术尚不成熟,因此在与CAD接口匹配的时候,二者之间的接口 就很难得到顺利的实现,在这种情况下,设计系统就会对勘察资料与数据进行 数字化,从一定程度上来讲,着对设计系统CAD的进一步推广产生了重要的影 响。 2.3设计软件工程非常单一 在现阶段的岩土工程设计工作中,很多新开发的软件是很难岁设计前沿的 工作进行胜任的,究其原因主要在于现阶段新开发的设计软件功能非常单一, 同时数据共享也很难得到实现,这种情况下很容易会出现耗时以及出现错误的 现象。 2 4勘察信息数字化程度比较低 —般来说,勘察部门提供的信.鼠都是文字、表格以及图纸的形式,其内容比 较定性,在这种情况下,设计人员很难对勘察信息进行准确的理解,同时在无形 之中也加大了设计人员在信息处理上的困难。此外,在岩土工程勘察工作中,主 要涉及到交通、经济以及环境等多方面的信息,这些信息的指标和特征之间存 在一定的差异,其中既有确定性也存在不确定性,导致目前在岩土工程勘察设 计工作中,对各种信息进行表达和分析的时候在手段上使缺乏的,系统的综合 能力非常差。 3数字化技术在岩土工程勘察中的实现 388{科技博览 3.1数字化勘察技术分析 近年来随着科学技术的发展,岩土工程勘察领域开始引进计算机等科学技 术,从此岩土工程勘察工作开始进入到数字化的时代之中。岩±工程勘察的数 字化主要是指对数据库技术、测绘技术以及计算机网络技术等进行利用,在计
算机软件平台中对于工程勘察相关的信息进行集成与整合,在此基础上建立起
一
种综合的计算机辅助信息流程,这就是数字化勘察技术。岩土工程勘察领域
中引入了数字化勘察技术以后,以前的手工方式得到了彻底的改变,逐渐朝着
现代化CAD的方向发展,从一定程度上来说,数据采集的信息化 图文信息的
自动化以及硬件系统的网络化均得到了实现,逐渐演变成一种集数字化和智能
化等特点于一身的岩土工程勘察设计系统。
3.2数字化建模方式分析
—
般来说,在岩土工程勘察工作中经常使用表面模型法,这种方法兴起的
时间比较早,主要通过测点得到离散测点资料,在此基础上得到有关表面模型
的数据,再对数据结构进行利用,对地质体截面进行重构。为了形成一种网状的
曲面片,对地质体的空间属性进行确定,需要在多种表面方法中进行选择,主要
由图示模型法、数学模型法等,其中,不规格网法是经常使用的一种方法,这种
方法主要在于对区域中的各个有限个点进行划分,进而形成一个三角面网络。
这种不规则格网法的拓扑结构存在的存储方式有很多种,其中,最简单的一种
表达方式就是:每一种记录特征都会有一各三角形、边、节点与其对应,三角形
记录中主要包括三个不同指针的记录,主要指向与其相邻的三条边,边记录存
在四个指针记录,分别指向与其相邻的三角形,两个点分别指向与其相邻的两
个顶点。在每个节点记录中都同时对X,Y、Z三个坐标值字段进行存储,通常来
说在实际应用过程中已经给定了—个三角形,这时如果对沿直线的地形剖面线
进行计算,其计算效率就会比较高,从这一点上来看,这种方法可以使一些特殊
运算的效率得到提高。
结语
综上所述,随着社会经济水平的不断提高,数字化时代的到来已经势不可
挡,目前社会各行各业都开始对数字化手段进行应用,以期促进本行业的发展。
在这种情况下,岩土工程勘察领域也开始顺应潮流,将数字化技术引入到勘察
工作中,与传统勘察技术相结合,结合二者的优势,不断朝着数字化、精确化的
方向迈进。从事勘察工作的技术人员应该与实际情况相结合,根据自己本门的
特点,对数字化应用系统进行建设。虽然现在很多数字化技术中的关键技术尚
未发展成熟,但是相信随着科学技术的不断发展,必将促进我国勘察技术水平
的不断提高。
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