奚震峰，奚賽英

(常州市規(guī)劃設(shè)計院，江蘇 常州 213002)

1 引 言

在巖土工程地質(zhì)勘察行業(yè)，土工試驗數(shù)據(jù)是巖土工程地質(zhì)進(jìn)行分析評價，形成報表、圖形和勘察報告極其重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在地基土的承載力計算、變形計算、物理力學(xué)特性描述等方面起著重要作用［1］。

目前國內(nèi)外工程勘察軟件研發(fā)成果較多，國內(nèi)常見的有理正、華寧、吉奧、KT3000 和上海軟盤等。這些工程勘察軟件的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計、計算和圖表功能都很強大，但都存在著不同程度的土工試驗數(shù)據(jù)錄入不太方便的問題［2］。而土工試驗數(shù)據(jù)具有指標(biāo)多、數(shù)據(jù)量大和參數(shù)多的特點，土工試驗數(shù)據(jù)錄入的工作量相當(dāng)大。如何快捷無誤地將土工試驗數(shù)據(jù)錄入勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫是本文探討的問題。通過查閱，發(fā)現(xiàn)在此領(lǐng)域參考文獻(xiàn)相對較少，已有通過編制勘察軟件接口文件達(dá)到將數(shù)據(jù)方便快速、批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)方法［3］。

本文以目前行業(yè)內(nèi)使用較多的土工試驗數(shù)據(jù)成果表和理正勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫為例，通過分析兩者的結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)組織方式來建立兩者間的無縫對接關(guān)系，并以三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)為例，闡述如何將數(shù)據(jù)智能無縫地對接到工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫。

2 土工試驗數(shù)據(jù)與工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫的分析

2.1 土工試驗數(shù)據(jù)分析

對于土工試驗數(shù)據(jù)，以常州市為例，通常情況下應(yīng)用較多的為含水率、密度、土粒比重、顆粒分析、界限含水率、滲透率、固結(jié)和三軸壓縮以及直接剪切等十多項物理力學(xué)性指標(biāo)試驗數(shù)據(jù)。部分試驗數(shù)據(jù)借助Excel加以計算處理，并最終獲得Excel 表格形式的土工試驗數(shù)據(jù)成果表。所有的試驗數(shù)據(jù)在Excel 表格中以固定的位置分類存放。其相關(guān)數(shù)據(jù)如圖1 所示，底色為綠色區(qū)域是三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)。

圖1 土工試驗數(shù)據(jù)成果表

2.2 工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫理正軟件分析

工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫以理正勘察軟件為例，對其中所需要支撐的中間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其所需要的支撐數(shù)據(jù)以Access 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行支撐，中間以表格進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。

當(dāng)前土工試驗數(shù)據(jù)的入庫大多采用如下兩種方式:①以Excel 為輔助手段，在Excel 表格中按照理正軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)和存儲要求對土工試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行手工分類并逐條提取、編輯和排版，然后在理正軟件相應(yīng)數(shù)據(jù)錄入界面下進(jìn)行批量導(dǎo)入［5］。這一方式很難滿足一體化導(dǎo)入和無縫無誤的要求;②有數(shù)據(jù)接口文件的方式，可通過數(shù)據(jù)接口文件批量導(dǎo)入，該方式實用，但是理正軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫無法對所有指標(biāo)類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行批量導(dǎo)入，特別是結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜的數(shù)據(jù)，且對于同一指標(biāo)數(shù)據(jù)無法分階段導(dǎo)入。因此，采用相關(guān)工具將數(shù)據(jù)進(jìn)行挑選導(dǎo)入成為必然的選擇。

2.3 一體化數(shù)據(jù)模型對接

工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表格多，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)龐大，涉及多種數(shù)據(jù)表格、參數(shù)和相互關(guān)系。目前，關(guān)于土工試驗數(shù)據(jù)成果有相關(guān)的規(guī)范但是在行業(yè)內(nèi)沒有固定的格式，工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫也存在同樣的問題［4］，這樣就缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)對應(yīng)的接口標(biāo)準(zhǔn)體系。本文根據(jù)常州的實際情況，結(jié)合工作中土工試驗數(shù)據(jù)對接的實際特點，綜合考慮信息化技術(shù)的特點，從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)出發(fā)，以三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)為例，將理正勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫中的三軸壓縮數(shù)據(jù)表與土工試驗數(shù)據(jù)成果表中對應(yīng)的三軸試驗數(shù)據(jù)區(qū)域這兩者做了分析與對應(yīng)，具體內(nèi)容如表1 所示:

理正數(shù)據(jù)庫三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)表字段與土工試驗數(shù)據(jù)成果表三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)區(qū)域?qū)?yīng)表 表1

而針對于數(shù)據(jù)來源的土工試驗數(shù)據(jù)成果表，其各個鉆孔參與三軸壓縮試驗的土樣在不同級別壓力下對應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)，這需按照目標(biāo)數(shù)據(jù)庫如理正軟件數(shù)據(jù)庫中三軸數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行重新組織并存儲，如圖2 所示，以保證三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)在理正軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫中三軸試驗數(shù)據(jù)的合法性。

圖2 理正軟件對應(yīng)的三軸壓縮數(shù)據(jù)表

2.4 土工試驗數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入理正軟件的設(shè)計

批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)是解決數(shù)據(jù)軟件的最有效方法。一般數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作占整個勘察報告工作時間的20%～30%，好的數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式對巖土工程地質(zhì)分析評價和勘察報告編寫的質(zhì)量和進(jìn)度起到顯著的促進(jìn)作用。

通過分析，對土工試驗數(shù)據(jù)實現(xiàn)簡單快捷無誤地提取到勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫需要做到以下幾點:①做到盡可能簡單、高效、自動化;②滿足各種類型或指標(biāo)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入要求;③滿足各指標(biāo)分階段導(dǎo)入數(shù)據(jù)的需求，既要有各種指標(biāo)數(shù)據(jù)單獨導(dǎo)入的選擇，還要有覆蓋數(shù)據(jù)和追加數(shù)據(jù)兩種導(dǎo)入方式可供選擇;④盡可能智能化提取，即在入庫前，對土工試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的合法性監(jiān)理，并對監(jiān)理結(jié)果進(jìn)行導(dǎo)出與聯(lián)動定位，方便查看修改。

為了滿足工作需求，如一個勘察項目的土工試驗可能只需要分析某幾個指標(biāo)，或是需要分析更多指標(biāo)，或者指標(biāo)數(shù)據(jù)是分階段獲取的。則系統(tǒng)在設(shè)計時就需要考慮全面，對于無縫導(dǎo)入時，分以下幾種類型:

(1)選擇指標(biāo)導(dǎo)入。

從土工試驗數(shù)據(jù)成果表中提取所需要的指標(biāo)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的整張表進(jìn)行批量導(dǎo)入。

(2)全要素導(dǎo)入。

以土工試驗數(shù)據(jù)成果表全部內(nèi)容為對象，將所有指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。

(3)增量分要素導(dǎo)入。

結(jié)合所進(jìn)行的勘察項目的階段進(jìn)度，進(jìn)行分要素的增量導(dǎo)入，即在第二次導(dǎo)入某個指標(biāo)數(shù)據(jù)時，不覆蓋數(shù)據(jù)表原有數(shù)據(jù)，而是將數(shù)據(jù)追加到該數(shù)據(jù)表。

2.5 土工試驗數(shù)據(jù)監(jiān)理

針對土工試驗數(shù)據(jù)較多，人工干預(yù)點也較多，土工試驗數(shù)據(jù)出錯點較多的情況，本文設(shè)計了對土工試驗數(shù)據(jù)在導(dǎo)入前進(jìn)行監(jiān)理的流程與功能，對土工試驗數(shù)據(jù)缺失、不完整、數(shù)值合理性不符等數(shù)據(jù)問題進(jìn)行必要監(jiān)理，并對監(jiān)理結(jié)果進(jìn)行導(dǎo)出與聯(lián)動定位，方便查看修改。

3 實踐與分析

通過實踐，本文基于Access、Excel 開發(fā)了對于土工試驗數(shù)據(jù)成果表與理正勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)導(dǎo)入工具，最終形成了兩者數(shù)據(jù)智能無縫導(dǎo)入的工具體系。

3.1 導(dǎo)入工具流程設(shè)計

針對數(shù)據(jù)導(dǎo)入，本文設(shè)計了如圖3 所示的流程，在數(shù)據(jù)監(jiān)理對土工試驗數(shù)據(jù)修改正確之后，通過智能編號、對土工試驗數(shù)據(jù)成果表空值數(shù)據(jù)的智能篩選以及字段自動匹配后，進(jìn)行一鍵快捷入庫。

圖3 數(shù)據(jù)智能導(dǎo)入流程

3.2 工具實現(xiàn)

通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入流程以及智能算法的研究，本文實現(xiàn)了對土工試驗數(shù)據(jù)智能無縫導(dǎo)入的系列工具。如圖4 所示，當(dāng)選擇了某一勘察項目的土工試驗數(shù)據(jù)成果表以及該項目的工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫后，選擇所需導(dǎo)入的土工試驗數(shù)據(jù)至對應(yīng)的數(shù)據(jù)表。

圖4 模型庫管理數(shù)據(jù)導(dǎo)入工具界面

以三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)入為例，可以智能地從土工試驗數(shù)據(jù)成果表和工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫中獲取相關(guān)工程信息以及相關(guān)常量信息，然后選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式，如新建、覆蓋數(shù)據(jù)或者是追加數(shù)據(jù)，直接導(dǎo)入即可完成該指標(biāo)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入工作。如圖5 所示:

圖5 三軸壓縮數(shù)據(jù)導(dǎo)入界面

3.3 成效分析

本軟件彌補了現(xiàn)有版本的理正工程地質(zhì)勘察軟件不能批量導(dǎo)入所有類型和指標(biāo)的土工試驗數(shù)據(jù)的不足，顯著提高了數(shù)據(jù)導(dǎo)入的工作效率。以常州市地鐵勘察項目為例，原來總共需要10 天的數(shù)據(jù)錄入工作量，現(xiàn)在只需總共90 min左右的時間即可完成，使得數(shù)據(jù)更為標(biāo)準(zhǔn)、錯誤率為零。讓報告編寫人員從繁瑣的數(shù)據(jù)錄入工作中解脫出來，將其寶貴的工作精力和項目工期用來做更有意義的巖土工程地質(zhì)分析評價和報告編寫工作。

4 結(jié) 語

本文對土工試驗數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入理正勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了實現(xiàn)。詳細(xì)分析了土工試驗數(shù)據(jù)成果表的結(jié)構(gòu)以及理正工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫各數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)組織方式，結(jié)合工作中數(shù)據(jù)處理方面的經(jīng)驗和流程，對兩者數(shù)據(jù)的對應(yīng)進(jìn)行了智能化的監(jiān)理、數(shù)據(jù)獲取、智能編號、智能篩選、字段智能匹配，解決了兩者無縫快速對接的關(guān)鍵問題，軟件貼合使用習(xí)慣，使得以往手工錄入數(shù)據(jù)的困境得到完美解決。但工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫以及土工試驗數(shù)據(jù)中，還有許多不夠智能的地方，需要進(jìn)一步的研究，進(jìn)一步將兩者進(jìn)行有機集成。

［1］段保春．巖土工程勘察土工試驗數(shù)據(jù)自動化處理實現(xiàn)方法［J］．河北地質(zhì)礦產(chǎn)信息，2005(2):12～14．

［2］段鴻海，周無極．工程勘察與評價［M］．鄭州:黃河水利出版社，2009．

［3］王偉，尹麗軍，袁穎．利用Excel 編制理正工程地質(zhì)勘察軟件接口文件的方法［J］．勘察科學(xué)技術(shù)，2014(4):7～11．

［4］崔國柱．巖土工程勘察行業(yè)計算機應(yīng)用現(xiàn)狀分析與建議［J］．西部探礦工程，2009(11):19～20．

［5］曹成意，鄭創(chuàng)新，曾勇生．Excel 和Access 在工程勘察中的應(yīng)用［J］．四川建筑，2011，31(1):219～222．