岩土工程勘察数字化技术浅谈

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1前言

在网络信息化和计算机科学化的发展背景下，传统岩土工程勘察技术得到了很大发展，勘察质量也得到了很大程度的提高，这些都得益于当前的勘察技术利用了数字化的技术，使岩土工程所需要的信息在计算机科学技术、图像处理技术和建模技术的基础上进行数字化处理分析。

2岩层勘察技术的一体化

现代信息技术的发展提升了岩土工程勘察的水平，但是一些客观因素的存在，使得沿途勘察设计中依旧存在一些需要改进的地方，比如勘察资料的过于专业化、不同领域设计内部联系不够、过于封闭等等；另外一些行业工程中还存在着设计系统功能的不完善，勘查技术水平见底等问题，为了解决这些问题，就必须要建立起岩土工程勘察数字一体化系统。一般来说，岩土工程勘察一体化分成纵横向一体化和松散密切一体化，所谓的一体化，指的是借助岩土工程勘察测绘技术，根据相应数据库系统，利用数字化技术整合出工程项目需要的所有信息，同时构建出计算机辅助信息处理程序，让原来岩土工程中的手工全部转变为现代化CAD技术，极大的提高了岩土勘察的工作效率。

3岩土工程勘查技术数字化具体内容

3.1地理信息系统的应用。

地理信息系统实质上是岩土工程方域这方面的数字化，它是以互联网技术为基础，同时具有分布式结构、广泛的访问空间以及独立平台的系统。这个系统主要包括计算机信息技术、地理学等多门知识，同时在计算机硬软件的支持下，综合分析和管理岩土工程勘察的空间物理信息的地理数据，为工程项目的决策和管理提供可靠的信息，为野外的勘查工作提供了极大的便利。尽管地理信息系统与岩土工程勘察一体化属于不同的领域，但是在岩土工程力学中却包含了太多的地理信息，这些信息很大一部分都是与空间坐标有关，后期的设计工作都是在空间信息的基础上进行，换句话说，全面的地理信息是岩土工程勘察设计的强大后盾。地理信息系统集合了采集信息、管理信息和分析信息的系统，所以将地理信息系统综合运用到岩土工程勘察设计工作中能够充分利用该系统在采集、空间分析和管理功能，来对沿途勘察工作以及在具体施工中所需数据进行科学的分析和管理，这与传统的勘察技术相比，地理信息系统就具有很大的改进。具体来说，地理信息系统在信息数据的采集和处理上会更加高效快速，而且采集的数据质量更加高，来源更加广泛；地理信息系统的数据库可以准确描述和表达出空间实体，图形和图像的集成高度准确，为后期勘察设计数据、构件科学专业设计、分析和决策提供了全面的信息支持；最重要的一点，地理信息系统还具有智能化的可视化操作功能，使岩土工程勘察设计的可视化操作有了可能。

3.2地质统计学的应用。

地质统计学是在区域化变量理论的基础上发展起来的，通过对变异函数的应用来分析不同空间中随机分布的结构性数据和空间格局异常变化，来对这些数据进行专业的评估分析或者是模拟相关数据的离散性。地质统计学包括典型统计学和空间统计学的知识，重点是对地质特征进行科学分析。在岩土工程的勘察过程中，地质统计学与地质的历史和应力状况有着很大的关系，有一定空间相关性，而且这种相关性在土层的随意两点间就能够得到体现，如果两点间的距离越大，它们之间的相关性就会减少，反之则会增加。一般在描述岩土空间自然相关性方面，是建立在随机场景的基础上，利用方差折减系数来判断出“点”和它所处环境的变异性来计算岩土性相关距离，这也是岩土工程可靠度研究中的一项基础工作。在岩土物性参数的统计过程中，相关距离是其中重要的参数之一，如果土层的岩土物性在完全相关距离之内，那么两点的岩土物性就会相互独立，所以我们只需要计算工程中的特定土层岩土物性参数相关距离就能够清楚了解该岩层地质物性状况。在相关距离的计算方面，计算方面有平均值法、相关函数法和回归模拟法等等，不同的计算方法都需要相应的理论依据，在应用的难易程度上都有差异，有各自的优势。

3.3岩土工程建模的应用。

不同的岩土工程，它们的工程构造规模、形态结构等方面都会存在一定的差别，而这些地质构造从某种意义上来说是可以认为是点线面之间的结合，而这些所谓的点元素的集合指的是测点、线元素之间的结合、面元素集合则是指人工填土的厚度等等、体元素的结合则是地下岩体形状特征。不同的地质对象都会在一定的空间位置范围内，都有一定的形态地质特征，同时与其他地质对象保持着一定的空间关系，所以地质对象的主要特征是空间、属性和空间关系的特征。一般的地质对象能够根据地质形态来分析它们的表征，接着再根据地质对象所处的年代、岩性、含水量和力学特性等不同属性参数来分析它们各自所处的空间分布状况，一般的地质岩层对象在空间的上关系是邻接或者包含的关系。所以在构建岩土工程模型时需要以岩土工程的空间特征。岩土工程的属性等关系为基础，构建模型主要依据人们对外界信息的提炼，用来预测一个或者多个工程地质变量的空间变化规律，在岩土工程建模过程中，关键部分是根据已知的数据同时按照相应的数据逻辑关系推算出提其他的位置点；另外应用方面的关键技术是针对项目工程勘察参数结构设计和地层处理的模拟。所以我们只要根据具体的需求来模拟研究区域内某点虚拟钻孔土层状况，并且完成所有等值线搜素的工作。

4结语

随着时代和社会的进步，这就要求各个行业对传统落后技术和方法进行革新，同样，我们也要对岩土工程勘察和工程设计进行创新。岩土工程勘察设计的工作人员要充分利用先进的数字化技术，并且要把它应用到岩土工程勘察的实际工作中去，对传统的岩土工程勘察进行创新，就要不断优化勘察系统内部的结构和质量，使得勘查工作与时俱进，能够充分满足市场的需求。

作者：周洪亮 刘兵 单位：江西中煤建设集团有限公司