数字化技术在岩土工程勘察中的应用分析

数字化技术在岩土工程勘察中的应用分析

李立

贺州市勘察测绘研究院有限公司  广西贺州  542800

摘要：岩土工程勘察是各类项目开展施工之前的重点工作内容，能给提供清晰、详细的数据信息，因此，岩土工程勘察工作受到高度重视，同时也开始使用多种数字化技术提高勘察活动的综合效果。但是岩土工程勘察工作本身是比较复杂的，在引入了数字化技术以后也出现了较强的不适应性。结合广州市城市规划勘察设计院研发的“地质随身行”软件探讨与分析数字化技术在岩土工程勘察工作中的应用价值。

关键词：数字化技术；岩土工程；勘察

引言

近年来，国家和住房和城乡建设部发行了一系列政策和号召，集中指向了建筑行业的数字化转型。如“新城建”推动城市现代化，全面推进城市信息模型（CIM）平台建设，推动智能建筑与建筑工业化协调发展，构建数字住建生态平台。国务院《“十四五”数字经济发展规划》号召加快产业数字化与数字产业化的转型，将数字经济深化应用。住房和城乡建设部《“十四五”工程勘察设计行业发展规划》推动建筑行业数字化转型，强调数据资产在建设项目的全生命周期管理，实现知识统一标准开放共享，充分发挥数据价值，围绕数据和算法深度结合，数据支撑决策；强化数字业务场景，大力推广全过程工程咨询、工程总承包、建筑师负责制等新模式，建立建设项目全过程咨询服务体系，培育数智生态，促进产业联动。

1数字化技术应用意义

1.1有助于保障数据安全

在岩土项目中，勘察数字化整合了各项工作，使项目施工过程更加流畅，通过实时共享勘察所得到数据的方式，使现场勘察、项目设计等工作得到充分结合，可使数据保密程度得以提升。在安全监测功能作用范围外进行信息处理中，系统能够自动暂停有关操作，随即向系统中心发送报告信息，用于弥补程序漏洞以及降低数据风险。另外，在数字化系统上需增加操作权限，这样可以根据用户的身份，提供差异化的使用模块，进一步保障了信息的安全性。

1.2有助于数据高效处理

为准确掌握岩土结构状态，需要前期设计与后期建设依据勘察结果开展工作，利用信号转化，取得可读资料，但这时只是一堆“冰冷”的数据，其中的联系尚未体现。对此，技术员要借助GIS快速处理，建立岩土结构3D模型，按照模型上载明的信息，进行项目设计，并为现场建设的动态化管理，予以及时更新的参考内容。同时，相关单位应配备专业探测装置，协助部署工地现场的空间，并安装远程视频控制设备，持续收集场区内地质水文状态，以便及时调整建设方案，实现全方位、全天候管控。通过数字建模，降低勘察难度，为项目方提供动态模型，确保有关人员能够准确且系统地了解现场情况，在此基础上，确定切实可行的设计方案，为后续工作的高效开展奠基。

2数字化技术在岩土工程勘察中的应用

2.1建立数字化模型

数字化建模是基于计算机技术的应用之上的，它可以有效地将前期所勘测到的数据转化为3D的模型，从而可以更加直观，让工作人员了解地质的相关情况，这也为后期的建筑工程施工提供了有价值的参考。数字化模型是通过将前期岩土工程地质勘测所得到的数据，在计算机中进行整合转化为3D的模型数据，从而获得较为直观的参考模型。因此在进行数字化建模的时候，其中的各种变量会直接影响到最终模型构建的结果，所以通过对数据变量进行科学管理，可以达到地质工程预测的目的。在对数字化模型进行建立的时候，还需要相关的技术工作人员对地质勘查所得到的数据特征，进行详细的说明，其中所涉及的内容主要是具有明显价值的特征，这样做的目的是确保后续的施工能够有一定的依据。尤其是一些较为关键的数据特征，在三维建模的时候起较为重要的作用。在进行具体的建模工作之前，首先需要对模型数据库进行相关的设计，相关的技术工作人员在进行岩土工程地质数字化勘察工作以后会得到大量相关的数据，但是其中难度较大的是对这些庞大的数据库进行分析。针对这一情况，相关的技术工作人员可以采用大数据的信息处理手段来对数据库进行概念的设计，从而使得每项数据之间能够建立起实体联系。

2.2应用物探技术

在岩土工程诸多技术中，物探技术最为常见，具有勘探准确度高、成本低、受影响因素少等特点，经过测试获取的各类数据可直接应用到工程施工中，克服传统勘察技术的缺陷，具体如下。

（1）TSP勘察技术。该技术作为地震勘察技术的代表，由软硬件两部分构成，在分辨率、抗干扰能力方面具有显著优势，适用于远距离勘察中，可为岩土勘察提供技术支持。运行原理在于先根据勘察区地形条件，利用震检波接收器将信息汇总起来，取得最佳结果。

（2）CT技术。该技术是地震波层析成像技术的简称，技术原理是以探测区为对象，深入分析当地地质内部构造情况，探测地震波的走势规律，将所得结果以图像形式展示出来，为勘察人员掌握当地地质构造特点提供便利，还可为施工方案制定提供依据。在CT技术应用中，可增设信号接收点、激发点，对局部地质情况单独探测。结合地震波走势，了解地质结构特征。

（3）地质雷达技术。该技术原理在于高频电磁波发射，使其在介质内发生差异性反射与传递，根据接收效果可分析基本地质情况。与传统技术相比，该技术更加高效便捷，分辨率更高，特别是在浅层地质勘测中，应用效果更为显著。其缺点在于探测深度不高，因雷达发射的电磁波频率较高，在地下介质中衰减程度较大，因此探测距离越小，则勘察分辨率越低。对此，应思考如何在雷达重量与体积不变情况下，提升分辨率，使地质勘察效果得以保障；且容易受外界因素干扰，如电线、地面金属体等，应考虑如何避免或者压制上述干扰，使地质情况真实完整的展现出来。为了保障应用效果，可与其他技术搭配使用，相互检验，确保雷达技术效能充分发挥。

2.3构建数据库系统

数据库具有以下特点：其一，数据库所存储要素类型较多，包括但不限于项目地形特征、地质条件、河流地貌以及道路情况，可以为设计和施工人员提供参考。其二，快速筛选并分析岩土数据，对重要勘察地点加以处理，从而获得包括地理数据在内的多项信息。对本项目而言，要想使数据库的作用在岩土勘察过程中得到充分发挥，关键需要落实两项工作，一是建立概念模型，作为对岩土工程进行数字化勘察的关键，数据库管理效果往往会给数据库日后的运用产生深远影响，换言之，有关人员应先将实体与其他功能充分剥离，从而获得与实际情况相符的概念模型，随后，再结合基于现场勘查信息的岩土结构模型，保证数据库资料可以在项目建设期间得到稳定运行。二是建立数据库，岩土工程所涉及系统数据种类较多，通常分为初始数据、中间数据还有最终数据三类，模型应具备以使用者需求为依据，快速、准确查询不同数据的功能，其中，初始数据包含大量测点数据，而测点数据又可以细分为信息属性、几何属性，中间数据以表面模型、剖面模型和等值线模型为主，系统既能够根据使用者需求快速查询信息，同时又可以自动生成相应图件，最终数据与中间数据密切相关，通常是指图形、文字或文档资料。

结语

综上所述，数字化技术在应用于岩土工程勘察工作以后，能够取得较为突出的效果，应该全面推广。对于勘察团队来说，也需要加强自身对数字化技术的了解与认识，不断累积相关经验。在具体开展岩土工程勘察工作时，也需要结合工程实际情况设计针对性较强的数字化勘察系统，同时还要做好勘察工作流程环节的优化调整。这样以后，岩土工程勘察工作就可以真正发挥数字化技术的价值，推动勘察工作的高质量发展。

参考文献

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