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岩土工程是欧美国家于上世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。主要是研究处理求解岩体和土体工程两方面的问题,其中包括地基与基础,边坡以及地下工程方面问题等。它涉及到岩体与土体的利用、政治和改造,包括岩土工程的勘察、设计、施工和监测四个方面。在土木工程中,各种建筑物以岩土体作为建筑材料、工程结构或建筑环境,岩土工程的地位相当重要。而且随着工程规模越来越大,岩土工程问题就越来越突出,越来越复杂,给岩土工程的发展提出各种新的、前所未有的挑战。特别是在建设高层、超高层建筑物的过程中,我们常用的天然土体材料是达不到这样的荷载要求的。这就需要对桩基础或对地基土进行处理,研究桩身的尺寸、研究材料的强度、研究桩基持力层和承载力、施工时根基坑开挖支护和降水等问题。工程岩土体是地质体的一部分,其工程性质的形成和演化以及对建筑的适应性,与它的物质组成、结构和赋予环境息息相关。因此,岩土工程师在着手解决任何一项岩土体的地质工程问题时,首先要查明岩土体的地质特征和场地工程地质条件,尤其是地质条件比较复杂的重大岩体工程,岩土工程勘察更显得重要,甚至会成为影响工程效益、投资或者成败的关键。
二、岩土工程勘察的任务和目的
岩土工程勘察的主要任务是按照建筑物或构筑物不同勘察阶段的要求,为工程的设计、施工以及岩土体治理加固、开挖支护和降水等工程提供地址资料和必要的技术参数,对有关的岩土工程问题作出论证和评价。具体任务内容包括以下五个方面:其一为阐述建筑场地的工程地质条件,指出场地内不良地质现象的发育状况及其对工程建设的影响,对场地稳定性作出评价。其二为查明工程范围内岩土体的分布、性状和地下水活动条件,提供设计、施工和整治所需的地质资料和岩土技术参数。其三是分析、研究有关的岩土工程问题,并作出结论和评价。其四是对场地内建筑总平面布置、各类岩土工程设计、岩土体加固处理、不良地质现象整治等具体方案作出建议和论证。其五是预测工程施工和运行过程中对地质环境和周围建筑物的影响,并提出保护措施的建议。岩土工程勘察的目的是为该工程技术上的可能性和经济上的合理性提供保证,以不致对地质环境和建筑工程形成不应有或可避免的破坏,以致对工程本身和人类的生活环境产生影响。所谓技术可能性指在地质环境中兴建的某建筑物安全性保障。换言之,建筑物地基对基础的适应性如何,当二者不相适应时,能否通过改变基础结构或改良地基性质使其达到相互适应。而经济合理性则指通过对建筑物地区地质条件的深入研究后,在保证工程稳定性的前提下,选出经济成本最低的建设方案,已达到经济上的合理性和可行性。
三、岩土工程勘查技术
岩土工程勘察主要作用是利用各种勘察技术和勘察手段,准确查明建筑场地的工程地质条件,进而分析在工程建设过程中可能出现的问题,提前对场地地基的稳定性和适应性作出评价与结论。下面简要分析岩土工程勘察过程中应用到的技术。
3.1传统勘察技术
(1)标准贯入试验
标准贯入试验是一种在现场用63.5kg的穿心锤,以76cm的落距自由落下,将一定规格的带有小型取土桶的标准贯入器打入土中,记录打入30cm的锤击数(即标准贯入击数N),并以此评价土的工程性质的原位试验。这种测验方法适用于砂性土和粘性土,不适用于碎石类土及岩层。优势是操作简单、使用方便,地层适用性较广。但也存在缺点,试验数据离散型较大,精度较低,对于饱和软粘土,远不及十字板剪切试验及静力触探等方法精度高。
(2)地球物理勘探技术
地球物理勘探技术是通过物探仪器,并综合物理学、电子学、计算机技术、材料学等多门学科的理论知识,利用地壳中各种岩石、矿石的物理性质差异来研究地质构造或探测地下矿产的一种方法。该方法的应用领域非常广泛,除应用于岩土工程勘察之外,还应用于能源的勘探与开发,地质灾害预测和地球环境污染监测等方面。
(3)静力触探技术
静力触探技术是利用机械设备将金属探头通过静力压入土中,再通过传感器或直接测量仪表等工具测试土层对探头的贯入阻力,以此判断地基土的物理性质。该方法一般应用于饱和砂土、砂质粉土或者高灵敏度软粘土,不适用于碎石土层、砾石土层或者比较密实的沙层。静力触探技术的优点是可以连续、快速、准确地测试出各土层的贯入阻力指标,缺点是不能对土层进行直观测试,且测试深度受限。不能超过80cm。
3.2岩土工程勘察新技术
(1)数字化勘察技术
随着科学技术的不断进步,传统勘察方法已不能满足工程建设的需求,数字化勘察技术是岩土工程勘察技术发展的必然。复杂的地质构造均能经过抽象而形成四种元素的集合:点、线、面、体。点如测点等,线如地质剖面线,面如人工填土层等厚面,体如地下岩体等。任何地质对象在空间上都具有一定的性质特征和形态,占有一定的位置和范围,而且和其他地质对象存在着空间联系。这种方法就是通过工程地质体外表面的方式来表达均质地质体,把一系列同属性的点按一定规则抽象连接起来,形成网状曲面片,进而确定整个地质体的空间属性。该方法的优点是可以应用于任何地质的勘察研究,缺点是精准性比较差。岩土工程勘察数字化系统是一个信息处理系统,其主要作用就是对得出的信息及数据做需求分析,从而准确表达出用户需求。首先要做的是建立数据库概念模型,这其中要包括文档资料、图形资料、地层、钻孔等信息。用户将原始数据输入系统,经过系统分析形成最终数据。最终数据包括文档资料和图形资料两大类,其中文档资料又包括地质勘查报告等信息,图形资料包括连线剖面图、单孔柱状图等。每一次数据库的实现都要经过原始数据—中间数据—最终数据的时间序列关系进行。
(2)测试新技术
测试新技术利用现代先进的科学技术,将土工测试从研究中的某一点发展到二维面,再发展到空间体。这样的测试方法无孔、无破损,减少工程测试的工作强度,提高了测试结果的准确性。岩土工程测试技术包括室内测试、原位测试和原型监测三大类,除此之外,还包括有各种各样的模型试验,种类极多,但各有特点和用途。通过和计算机技术相结合,就可大大提高工作效率。一台计算机就可以同时监控几台甚至几十台同结仪,并通过计算机进行自动数据采集处理、绘图、制表,使得复杂多样的测试技术得以高效、准确的实现。但我国目前在这方面的参数测试技术还不太成熟,需要进一步完善。
四、总结
关键词:综合勘察技术;岩土工程;岩土性质;数据信息采集
岩土工程勘察作为岩土基础工程施工的主要组成部分,也是建筑基础设计的关键环节,对施工基础设计的安全性具有重要意义。随着我国社会经济水平的提升,岩土工程对地质条件勘察也提出了严格的要求,在这一背景下,勘察工作人员必须结合岩土实际情况,在岩土工程勘察中充分利用综合勘察技术,达到勘察目的,全面分析岩土工程地质分布情况,确保勘察工作有序进行。
1 工程概况与综合勘察目的
1.1 工程概况
某岩土工程占地面积是109亩,建筑面积是9万m2,属于单栋6层超大面积的建筑,沉降要求比较严格。按照设计提出的勘察要求,该岩土工程必须使用常规钻探和测试手段,勘察拟建场地内地层结构和持力层的情况,桩基持力层选用碎卵石层,填埋的深度为40~50m,同时,经过勘察发现,碎卵石层层面分成东、西两段,层面相对比较平整,但是,东、西两段之间出现不规则层面,钻孔发现碎卵石层标高最大的大于10m,最大坡度为45°东、西两层作为持力层的碎卵石,一旦东、西两段碎卵石层层面的偏差较大,就会给基础工程带来影响。
1.2 综合勘察目的
为了确保建设岩土工程项目有序进行,某建筑设计研究院安排工作人员,组成专项工作组综合勘察碎卵石层的详细情况。常规钻探点的间距为20~30m,钻探孔反映了地质情况中勘探点位置的地层结构,勘探点中地质变化只是单方面的人为推断,不能取得精确的土质变化情况。所以,必须全面分析碎卵石层的变化规律,特别是土质层面高低起伏变化位置,专项工作组使用综合勘察技术进行解析,通过综合勘察后,采集碎卵石和地层有关的全部信息,判别精度达到2~3m,再通过钻探“精准点”校对采取的地质信息,实现点、线、面勘察的立体效果。
2 综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用方法
2.1 GPS感应系统信息采集法
GPS技术作为现代化科学技术发展的重要技术,在工程勘察中得到广泛应用,逐渐替换了传统的勘察工作方法,传统的勘察方式都是通过静态测量方式进行勘探,先进已经转换成动态式测量,其工作原理主要是通过定位导航形成一个坐标系统,确定具置的条件信息。例如在勘察岩土工程项目过程中,应用GPS感应系统信息采集法,不仅能够详细调查岩土环境,减轻工作人员的工作量,还可以减少资金的投入,提升勘察工作的效率。
2.2 大地电场岩性检测技术
大地电场岩性检测技术工作原理主要是借助太阳风形成电磁波作为激发场源,通过使用探测仪,点频接收从地表中不同深度反射回来的电磁波信息,然后按照接收电磁波的电阻率、幅度、速度和转换自然电位对储层深度不同岩性和性质进行判断,客观评价、勘察岩土工程。大地电场岩性检测技术的使用具有轻巧,方便携带,能够独立操作,无噪音废弃物,不会损害自然植被等优点。例如在野外勘察过程中,使用大地电场岩性检测技术,可以随意进行勘探,不会给环境带来不良影响,通过在预定的位置调整设备参数后,使用探测仪即可随意探测,探测深度达到10000m,能够详细探测地下的岩性、含水层和矿体,并对测量点进行汇总,以此获取勘察位置的全面信息。另外,还可以根据岩土工程实际情况调整垂直采样的间距,不受地下给水、地形、高压电源和地下管网的影响,场源相对比较稳定。
2.3 多瞬息态面波技术
多瞬息态面波技术的工作原理是使用面波沿着介质表面进行传播,在不同介质中根据不同的传播速度,以瞬态冲击力向地面发出面波的一种勘察技术。在脉冲荷载的基础上地面会出现波动,然后使用传感器对面波垂直分布情况进行收集,并做好相关记录,同时,使用采集的信号处理、分析频散,同时,根据岩土介质结构、体制条件与频散曲线的变化规律之间的联系,对频散曲线的变化规律进行分析,以此精确判断土木工程中岩土的性质和地质条件。在岩土工程勘察中,由于面波各个波长不一样,穿透的深度也不同,针对这一特点,多瞬息态面波技术的应用可按照介质动力学特性与面波波速的关系,对勘查位置的岩性特征进行准确判断,从而提升勘查的质量,确保勘查数据不会出现较大的误差。
2.4 横波反射技术
在岩土工程勘察中应用横波反射技术进行勘查,可以借助地震波在地下不同介质中的传播速度对岩土特性进行判断,由于地下介质中地震波的传播速度不同,在地表安装检波器后,地面能够及时接收反射的波信号,准确获取勘察位置反射波相位、速度与振幅,从而对地下岩性和地质结构进行判断。横波反射技术的使用,具有较强的抗凹能力、横波垂直分辨率,以此获取准确的检测数据。
2.5 高密度电阻率技术
在勘察岩土工程过程中,由于岩土介质点不同,要求工作人员在勘察位置中必须增加电场,然后对地下传导电流变化规律和分布状况进行探测,从而对岩土性质进行判断。例如在岩土工程勘察地点,使用供电电极向下输送直流电流的方式,创建一个电场,改变A级、B级供电,测量装置位置、大小和排列顺序,同时,改变地下电流分布状况,然后在对地面电场的变化情况进行探测,以此精确计算地表的电阻率,并按照电阻率深度变化规律对岩土性质进行判断。高密度电阻率技术的应用,具有一次性完成电极布置的优势,可有效降低穿点电法受电极设置干扰概率,并且能够快速、自动收集野外探测数据,精确度高;同时,可以使用多种排列方式扫描测量岩土地质,取得测点地电断面结构特征与地质物流信息,达到自动化采集野外数据信息,提升采集速度与精确度的目标。
3 结语
综上所述,在岩土工程勘察过程中,要想精确勘探岩土的分布情况、性质等,必须做好岩土工程勘察工作,要求勘察工作人员从实际情况出发,在已有的勘察技术上,将GPS感应系统信息采集法、大地电场岩性检测技术、多瞬息态面波技术、横波反射技术和高密度电阻率技术等勘察技术结合起来,以此全面勘探岩土性质,确保获得的数据信息完整、精确,从而为下一步工作奠定扎实基础。
参考文献
[1] 陶国发.探讨综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用[J].低碳世界,2014(02):182-183.
[2] 郝秋爽.综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2015(09):275-275.
关键词:岩土工程;野外勘查;室内试验
中图分类号: S29 文献标识码: A
岩土工程勘察工作是岩土设计和施工的基础。该工程主要是按照不同勘察阶段的要求,正确反映场地的工程地质条件及岩土体性态的影响,并结合工程设计、施工条件以及地基处理等工程的具体要求,进行技术论证和评价,提交处岩土工程问题及解决问题的决策性具体建议,并提出基础、边坡等工程的设计准则和岩土工程施工的指导性意见,为设计、施工提供依据,服务于工程建设的全过程。
1 岩土测试样品选取标准
在进行岩土工程勘察的过程中,对岩土测试样品进行合理选取可以有效提高对岩土层工程性状的反应程度,增强岩土体数据的准确性。因此,岩土测试样品在选取的过程中要保持本身的原状样,这样才能确保检验结果的可靠性、有效性。岩土测试样品原状样具体要求如下。
第一,选取的岩土工程勘查岩土测试样品要具有一定的代表性,样品能够完全反应岩土层体土质、位置、工程性状及其他特性,具有高度的代表性;
第二,岩土测试样品取样的过程中原有性质没有发生改变,自身的结构、含水率状况与实际样品选取前没有发生任何扰动。一旦出现扰动现象要对岩土测试样品进行重新取样,保证测试结果完全符合天然岩土体的工程性状,提高检验数据的有效性;
第三,要在天然状态下对岩土测试样品各项参数进行测定。要避免外界因素对岩土测试样品出现的扰动现象,保持岩土测试样品的天然状态性质;
第四,要对产品的规格、数据进行合理选取,依照岩土工程勘查要求对各项试验所需数据进行合理设置。要确保岩土检验样本能够完成检验过程中的全部需求。在进行检验的过程中,土常规试验一般要求土体直径在70mm以上,长度在200mm左右;在岩石轴抗压强度试验过程中,检验一般要求样本数量在3~6块,样本标准为φ50mm×100mm试件。在对特殊性检验项目进行检验的过程中,岩土测试样品标准一般由其试验仪器、试验方法、样品本身颗粒最大直径等确定。
例如,在进行岩土工程勘查过程中的岩土三轴或抗剪断试验的过程中,样品要保证在10~15件之间,样品标准试样要保证在φ50mm×100mm规格;抗剪断试验的过程中,样品数量要保证在8~12件之间,样品规格要保证在50mm×50mm×50mm标准范围内。试样高度要控制在试样直径的2~215倍之间,检验的过程中尽量保持在不同压力状况下3~4个试样同时进行,确定C与φ的值。
2 岩土工程勘查中的岩土试验
岩土工程勘查中的岩土试验主要包括岩块试验、岩体应力测试、岩体强度试验、岩体变形试验、岩土原位测试。岩土工程勘查中岩土室内试验主要包括对岩土样品中土质含水率、吸水性、膨胀性、颗粒密度、土体密度、单轴抗压强度、单周压缩变形、三轴压缩强度等指标的检验。
作为岩土室内试验的最重要内容,岩石的力学性质单轴抗压强度试验不仅可以在一定程度上加强对岩土在单向受压过程中可能产生的形变或损坏效果,还可以对单位面受压过程中,岩土层能够承受的最大压强进行检测,对当前的工程施工具有非常重要的作用。该方法可以对岩体的等级强度进行合理划分,增强岩土的抗压强度检验效果。岩土室内试验中的单轴抗压强度检验主要是依照含水状态的不同,对天然抗压强度和抗压强度进行合理划分,实现对岩土体的强度等级分类。其等级分类主要包括坚硬岩、软硬岩、较软岩、软岩、极软岩五大类。
3 岩土室内试验中的土体试验
岩土室内试验中的土体试验主要指对细粒土进行检验分析的试验。当前土体主要分为一般土和特殊土两大类,将一般土依照其不同粒组及粒直径可以具体划分为巨粒土、粗粒土、细粒土三类。岩土室内试验中的土体试验主要是针对土体的物理性质指标、物理状况指标、力学性质指标等对细粒土进行的全方位性质分析及检验。
3.1 物理性质指标检验
土体的物理性质指标主要指能够反映岩土层工程性质的一类指标,主要包括岩土体湿度、土体的饱和密度、干密度、浮密度、土体颗粒比重、土体含水率、孔隙率、饱和度、孔隙比9项指标。通过对岩土体的物理性质指标检验可以有效提高对岩土体的性质分析状况,增强检验结果物理性质指标的准确性,具有非常高的使用价值。在上述检验指标内容中,由于土体比重、土体密度及含水率可以由相关仪器进行直接测定,因此又被称为实测指标,可以看做岩土体的三项基本物理指标。其他指标在进行测定的过程中均是由相关数据检验计算得到,无法进行直接测量,因此又被成为换算指标。
3.2 物理状态指标试验
物理状态指标试验主要是指在进行物理状态检测的过程中对液限含水率、塑限含水率、液性指数、塑性指数、相对密度等数据进行检验的试验。在对上述内容进行确定的过程中,相关人员要对细粒土的含水率状态进行合理确定,对细粒土的颗粒直径、颗粒粘性等进行检验。
上述岩土室内试验物理状态指标检验的过程中,塑限含水率主要是对土体指胶体黏粒含量多少的反应,与此同时,该物理指标还是对含有蒙脱石及其他高活性胶体黏粒物质多少的反应。在当前的状态指标检测过程中液限、塑限、缩限具有非常好实际作用效果,能够有效反应土体之间的状态。
进行物理状态指标检验的过程中,相关人员可以通过圆锥仪法对土体的液限含水率进行测量,使用搓条法对土体的塑限含水率进行测量,或直接使用联合法对上述两项指标进行测量。
3.3 力学性质指标试验
力学性质指标试验指标主要包括承载比、压缩系数、压缩指数、回弹模量、抗剪强度指标、无侧限抗压强度等。实施岩土室内试验土体力学性质指标检验的过程中,相关人员要对土体的强度进行合理控制,对土体材料结构及土体的稳定程度进行合理选取,其土体强度控制内容主要包括三方面。
第一,对土体材料构成及土体结构稳定性的分析。在对上述内容进行分析的过程中,相关人员要对土坝、路堤等天然坡体结构中的稳定性问题进行合理研究,对上述土体内容稳定性尽心严格检验。第二,土体环境问题。土体环境问题及土压力问题,主要指周围环境产生的压力对土体形变造成的影响。第三,土体建筑物的承载力问题。在对力学性质指标进行检验的过程中要对压缩性指标试验进行合理应用,提高形变测试质量及效果。
4 水、土腐蚀性试验
水、土在一定程度上可以对建筑物、建筑材料等造成一定腐蚀作用,导致建筑物或建筑材料的安全性、可靠性大幅降低。因此,在进行岩土室内试验的过程中,相关人员要对岩土层可能出现的腐蚀问题及时进行分析,对水、土腐蚀性试验进行合理应用。腐蚀性危害分析的过程中要对试验资料进行合理选取,对施工现场水、土试验进行全面检验后方可确定腐蚀性指数。常见的水体腐蚀性指标测量内容主要包括pH值、游离物质等,土体腐蚀性测试项目主要包括pH指、易溶盐物质等。腐蚀性强度主要包括强、中、弱、微四个等级。
5 总结
岩土工程勘查中岩土室内试验效果在很大程度上影响着工程勘查报告及工程建设项目的经济性和安全性,直接决定着工程建筑的发展状况,对我国社会建设具有至关重要的作用。进行岩土室内试验操作的过程中,相关人员要严格依照相关检验要求对检验指标进行合理选取,确保从本质上改善岩土室内试验质量,保证试验检验结果的真实性。要对检验中存在的问题及时进行处理,防止微小因素对试验结果准确性的影响,提高检验效果。
参考文献:
[1] 李水明.原位测试实验理论研究[J].中国高新技术企业2009,5(22):19-20.
1GIS安装环境分析
岩土工程勘察的环境较为复杂,促使勘察工作受到很大的影响,干预了勘察结果的真实性。根据GIS技术的需求,分析安装环境的影响,确保GIS技术的安装能够规避潜在的环境影响。首先GIS设备安装应该选在环境相对比较稳定的位置,做好防潮、防尘工作;然后配置应用电源,电源需要由专业的人员处理,实现专业化的带点操作,降低用电的风险性;最后是维持GIS安装环境的清洁性,同时要求作业人员树立安全的工作态度,在行为上达到安全的目标。
2GIS安装的检查
GIS安装检查是指检测GIS技术的设备,预先确保GIS设备的安全性。分析GIS安装检测的方法,分析如:(1)检查GIS设备的连接线路、设备等,确保其具备安全的性能,防止出现锈蚀、腐蚀的情况,以免影响GIS技术的准确度,还要检查GIS所用设备的完整性,不能出现损坏或缺陷的应用;(2)检查GIS技术参数和性能,按照岩土工程勘察的基本需求,保障GIS技术的合格性,促使其符合岩土工程勘察技术的规范标准。
3GIS技术工艺分析
安装工艺是岩土工程勘察GIS技术的重点,关系到GIS技术的应用质量。例举GIS技术在岩土工程勘察中的工艺要点,分析如:(1)规划GIS技术,依照技术要求调节GIS技术,确保其符合岩土工程勘察的需求;(2)设计装配,GIS技术工艺中不能出现误装的问题,维护安装区域的合理性;(3)GIS组件的现场安装,为了防止组件解体,安排专业的人员指导,完成组装;(4)规范GIS技术的应用现场,维持GIS应用的秩序性,不能出现摆放混乱的问题。
二、岩土工程勘察中GIS技术系统的构建
GIS技术在岩土工程勘察中,最主要的是系统构建,在岩土工程勘察的现场,形成系统性的技术布设。GIS技术系统构建为岩土工程勘察提供了信息化的系统,落实信息系统的实践应用。根据GIS技术在岩土工程勘察中的应用,分析系统的构建方式。
1数据录入
数据录入是GIS技术系统应用的首要内容,用户通过数据录入环节,明确岩土工程勘察的具体情况,规划出GIS安装的位置,大致设计出GIS系统在岩土工程现场中的范围,合理利用输入的数据资料,充分利用岩土工程的地质信息,汇总勘察的数据结果,确保岩土工程勘察的效率。数据录入是以电子表格的形势输入到GIS系统内的,GIS系统主动修改电子数据,降低GIS技术在岩土工程勘察中的难度。
2软件应用
GIS技术的软件在岩土工程中发挥重要的作用,辅助GIS系统获取岩土工程的勘察信息。比较常见的软件有:Arcview、MapX等,其可应用到岩土勘察的地图内,获得岩土地质的相关信息,提高GIS技术的勘察水平。GIS系统构建中的软件,处于不断发展的状态,按照岩土工程勘察的需求,逐渐引进先进的GIS软件,发挥其在GIS勘察中的应用优势。
3二次开发
二次开发是指根据岩土勘察的实际情况,选择相关的软件,利用插件的方式实行二次应用,挑选软件中的相关命令,加入到GIS系统的工具栏内,即使是在岩土工程勘察的本地服务中,也能应用开发命令,通过小程序实现指令操作。二次开发在GIS系统构建内,具有灵活的特性,其可按照岩土勘察的需求,规划程序开发,为岩土勘察提供可用的指令。
三、GIS技术在岩土工程勘察中的发展趋势
GIS技术在岩土勘察中具有明显的优势,推进了勘察工作的进行。结合GIS技术在岩土工程勘察中的实际应用,分析其在未来的发展趋势。首先是自动化发展,GIS技术在岩土工程勘察中越来越成熟,确保理论和实践的完整发展,而GIS技术的自动化发展,落实了先进理论的应用,强调了GIS技术的基础性,实现了自动化的状态,保障自动化GIS技术在岩土工程勘察中的应用水平,体现GIS技术自动化的发展优势。然后是整体性发展,GIS技术根据岩土工程勘察的实际情况,构建整体性的模型,利用模型实现系统的操作,维持GIS勘察的可靠性,在整体模型的干预下,GIS在岩土工程勘察中可以实现信息共享和优质的资源规划,拓宽GIS技术在岩土勘察中的功能,最主要的是维持GIS技术的整体效益,避免其不符合岩土工程勘察的需求,发挥整体模型的优势。最后是GIS技术存储空间的发展,岩土工程勘察中的数据信息比较多,应该增强空间存储的功能,保障数据存储的稳定性,进而满足工程勘察数据存储的需求,由于岩土工程勘察在数据存储及运行中提出了诸多要求,所以需要推进GIS存储空间的发展,为GIS勘察应用提供基础的保障,维护数据存储的积极性,完善GIS系统的应用。
四、结语
关键词: 岩土工程勘察技术数字化技术
中图分类号:K826文献标识码: A
从上世纪80年代以来,各行业资料数据逐渐增多,并且产生了资料数据爆炸性的增长,所以对资料及数据进行妥善的处理便显得尤为重要。如何利用这些数据来完善自身工作水平,已经成为岩土工程勘察工作中的重点。岩土工程勘察数据自身具备多元性及空间性的特点,并且目前已有的常规数据库已经不能满足处理数据的需要[1]。岩土工程勘察工作自身具备一定的空间特性及结构属性,所以该工作在计算机可视化工作中显得十分复杂。怎样在利用数据库基础上使用计算机技术来完成勘察数据时空分析以及空间建模,便成了目前迫切需要解决的问题,本文综合国内多个岩土工程勘察现场的实际工作情况,对岩土工程勘察数字化技术提出一些见解。
一、数字化勘查技术
数字化岩土工程勘察工作属于当代测绘技术的一种,并且需要结合计算机技术、CAD技术以及各种计算机软件,将整体工程中的信息进行有机结合,从而建立起整套计算机辅助的信息流程,让勘察设计方面的技术手段从之前的手工化逐渐走向信息化[2],向CAD转变,进一步完成图文自动化以及硬件网络化。并且建立多专业多工种并且高效益的勘察队伍。数字化勘察技术目前已经广泛应用于图纸、图像以及各种文字表述上,为专业设计工作提供参考数据。下图为常规情况下岩土工程勘察工作流程。
二、岩土工程勘察数字化工作存在的问题
1.勘察资料地质化
我国多数岩土勘察部门会将整体工程使用条块分割的方式进行施工作业,致使勘察及设计工作长期处于分散作业的状态,而岩土工程的新技术及新规范更新速度较慢,勘察工作本质上是一门细致的工作,所以很难和岩土工程自身特殊性相结合[3],导致二者产生脱钩的状况,勘察人员给出的岩土工程信息在设计人员工作时不实用,很难理解,但是勘察工作因为自身特性问题,不可能参与到整体设计当中。由于设计人员很少接触到实际的勘察工作接触的场景,而且自身的知识水平有限,所以想要将勘察的成果转化为设计工作中所需要的数据,基本上是不可能的,这一情况也导致许多资料浪费掉,没有发挥出自身的实际价值[4]。
2.地图与设计之间沟通不畅并且数字化程度低
地形图属于设计系统中的基础数据,目前技术化地图当中一些环节设计水明较低,导致和CAD设计软件之间的借口不匹配,难以顺利完成对接任务,设计系统就必须要重新将勘察工作所得资料数字化,影响CAD的推广及使用[5]。勘察部门在完成勘察工作后,一般会将勘察信息用图纸或是文字的形式进行表达,并且表达内容上主要以形式为主,定性描述比较多。这一特点导致设计人员在勘察信息理解方面存在一定难度,并且勘查处理工作难以进行。
三、问题解决方式
1.常规的一体化分为横向与纵向,一些情况下也有松散的一体化,岩土工程勘察工作,需要使用计算机技术、网络通信技术等,将信息进行整合,构建成一个较为完整并且功能强大的使用计算机对信息进行分解的模式,将数据采集以及勘察信息管理、地质数据等方面综合到一起,彻底实现一体化。岩土工程的一体化系统中囊括了许多方面的技术,并且这部分技术相互产生联系,共同为岩土工程数字化服务。
2.GIS技术是当前被广泛运用的一种技术。GIS技术与岩土工程勘察设计之间存在一定的差异,但是二者的相似之处更多。二者都属于涵盖空间及坐标的信息,而GIS技术更注重信息采集分析工作,而岩土工程勘察设计工作则更加注重空间上的分析及决策,假定在岩土工程勘察中使用地理信息技术对勘察工作得到的信息进行评价及管理,那么GIS必然会为岩土工程勘察工作提供实现条件。GIS技术具有一定的数据采集及数据处理能力,并且形式内容多样,具有较强的可操作性。因为岩土勘察设计工作中的数据在内容以及数据上存在一定的复杂性,所以通过GIS完全可以对岩土工程勘察设计的数字化提供可能。
3.想要解决岩土勘察工作中存在的问题,就必须要建立起一体化的体系,通过一体化体系让勘察、设计等环节使用计算机进行作业[6]。勘察工作可以为设计阶段提供接口数据,想要完成一体化进程,首先要保证岩土工程勘察工作的数字化技术。岩土工程勘察的工作对象规模、结构以及形态等方面差别较大,但是不论地形如何复杂,都可以将其简单的视为抽象的点线面体。所有的地质在空间方面都会占据一定的位置及范围,并且具备自身的形态及特质,而且和其他地质之间具有一定空间上的联系,所以可以简单的将地质对象特征总结为空间、属性、空间关系这三方面的特征。
三、数据库
想要建立岩土勘察工程数据库,首先要明确数据库的概念。岩土工程勘察数据库属于岩土工程勘察数字化中比较重要的一项工作,并且数据库会设计到许多密集的数据处理以及数据应用问题,所以想要建立一个可以反映整体信息的概念性数据特性,就必须要将其从实体功能中脱离,只需要通过现实世界当中使用的数据对模型进行侧面构建,就可以明确二者的属性与二者之间的关系,再次基础上建立一整套相对来说比较完整的数据库及体表结构。岩土工程的地质模型属于人对客观事物的精炼以及图示化的一个过程,在建设模型的时候必须掌握相关观点、理论及依据。笔者个人比较推崇岩土工程力学,岩土工程力学核心是岩体,结构面在其中起到主要作用,而软弱岩层则起到突破口的作用,结构面的类型比较多,而且性状复杂,不仅存在软硬度问题,而且还存在大小区别,并且在实际中的分布具有一定随机性。在数据库建立工作中,岩土工程一体化的系统数据主要可以分为三类。第一类就是将用户的原始数据输入到其中。第二类就是通过已有数据将数据之间的间隔数据通过自动生成的方式来实现,最后再得出数据即可。一般情况下,原始数据需要综合信息属性以及数据属性的数值再进行构建,而中间数据主要囊括原始的数据以及自动生成地面层面的等值线模型、三维的表面模型以及剖面模型等等。相关技术人员便可以通过这些模型为用户提供想要得到的图件。通过这种方式也可以提升信息查询工作的便捷性,简化工作难度。
结束语:岩土工程勘察数字化工作含盖了许多方面的知识点,笔者通过总结自身在岩土工程勘察工作中的实际经验,结合当前国内该方面先进工作方式,对岩土工程勘察数字化技术工作中存在的问题进行了简要分析,并且针对其中部分问题提出了相应的解决方式,最后通过模型的方式对岩土工程勘察数字化技术进行了总结性分析。
参考文献:
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