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        數(shù)字化勘察技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

        2021-01-05 04:51:12
        中國金屬通報 2020年9期
        關(guān)鍵詞:巖土數(shù)字化作業(yè)

        張 鵬

        (中南勘察設(shè)計院集團有限公司,湖北 武漢 430074)

        巖土工程勘察是工程建設(shè)中的重要環(huán)節(jié),對于掌握工程建設(shè)地的地質(zhì)環(huán)境,避免盲目建設(shè)具有重要指導(dǎo)作用,是工程建設(shè)質(zhì)量與效率的根本保障。因此,不斷豐富并提高巖土工程勘察技術(shù)具有重要現(xiàn)實意義?,F(xiàn)階段,隨著數(shù)字化技術(shù)快速發(fā)展,數(shù)字化勘察技術(shù)極大的豐富了工程勘察技術(shù)內(nèi)涵,有效提高勘察作業(yè)的技術(shù)含量,同時借助先進的數(shù)字化技術(shù)優(yōu)勢,還能夠進一步提升工程建設(shè)相關(guān)作業(yè)制定與實施的科學(xué)性,從而完善巖土工程勘察發(fā)展的長效機制。當(dāng)前,巖土工程數(shù)字化勘察技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。鑒于此,深入分析探討數(shù)字化勘察技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用,通過簡單梳理數(shù)字化勘察技術(shù)相關(guān)內(nèi)容及方法,為巖土工程勘察中實際應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)提供有效參考[1]。

        1 巖土工程勘察

        巖土工程勘察活動是根據(jù)工程建設(shè)要求,對建設(shè)場地地質(zhì)條件、環(huán)境特征、巖土工程條件進行勘察,并通過編制相關(guān)文件,為工程建設(shè)過程中的設(shè)計、施工提供指導(dǎo)與依據(jù)的重要環(huán)節(jié),其服務(wù)貫穿于工程建設(shè)的全過程,巖土工程勘察結(jié)果的重要性不言而喻。為有效提高巖土工程勘察作業(yè)質(zhì)量與效率,在實際工作中,需要做好以下幾項工作。首先,建立健全巖土工程勘察工作機制,提高工作方式、技術(shù)方法等要素的有效配合,提高勘察效果,為工程建設(shè)相關(guān)作業(yè)的開展提供科學(xué)指導(dǎo)。其次,提高相關(guān)工作人員的專業(yè)能力與綜合素質(zhì),及時更新勘察設(shè)備,并充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢,豐富巖土工程勘察的技術(shù)內(nèi)涵,確保勘察結(jié)果的準確性,提高勘察成果的利用價值,從而為巖土工程勘察事業(yè)的發(fā)展提供重要保障。最后,加強對先進技術(shù)的應(yīng)用,通過深入推進數(shù)字化技術(shù)在工程勘察領(lǐng)域的應(yīng)用,有效提高勘察結(jié)果的可靠性[2-5]。

        2 傳統(tǒng)巖土工程勘察技術(shù)中存在的不足

        隨著現(xiàn)代工程建設(shè)對質(zhì)量與效率的要求不斷提升,傳統(tǒng)的巖土工程勘察技術(shù)在實際應(yīng)用中存在明顯的不足,很大程度上制約了工程建設(shè)發(fā)展。通過分析傳統(tǒng)巖土工程勘察技術(shù)中存在的不足,能夠為提高工作開展有效性提供指導(dǎo)。

        2.1 勘測資料嚴重地質(zhì)化

        隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,巖土工程勘察技術(shù)也實現(xiàn)了快速發(fā)展。在實際勘察過程中,一些巖土工程勘察相關(guān)單位采用設(shè)備較為陳舊落后,相關(guān)勘察技術(shù)資料存在較為顯著的地質(zhì)性特征,同時設(shè)計工作與勘察工作相互分離,從而造成工程勘察水平降低,隨之導(dǎo)致巖土工程勘察技術(shù)含量有所下降。此外,由于勘察資料具有非常強的地質(zhì)性,并且不夠豐富等原因,也會在一定程度上降低巖土工程勘察成果的應(yīng)用價值,影響勘察工作的質(zhì)量,不利于勘察技術(shù)的進一步提升。

        2.2 地形圖與設(shè)計系統(tǒng)間缺乏連通性

        在進行巖土工程勘察過程中,地形圖發(fā)揮著重要作用,對于提高工作內(nèi)涵的豐富性,提升勘察工作實施的高效性具有重要作用。然而在實際工作中,一些巖土工程的設(shè)計系統(tǒng)與地形圖之間缺乏有效的連通性,導(dǎo)致其作用發(fā)揮不明顯、不充分,影響勘察效果,不利于工程建設(shè)的順利推進。具體來說,一來,傳統(tǒng)的巖土工程勘察技術(shù)自身在應(yīng)用中就存在不足,勘察數(shù)據(jù)獲得的準確性不高,不能有效保障勘察工作質(zhì)量,最終導(dǎo)致地形圖與設(shè)計系統(tǒng)的連通不能實現(xiàn)有效對接,影響地形圖應(yīng)用作用,導(dǎo)致設(shè)計效果較差,降低勘察精度。二來,如果地形圖不能與設(shè)計系統(tǒng)進行有效的對接連通,則會直接導(dǎo)致勘察技術(shù)資料的利用率不高,不能滿足設(shè)計系統(tǒng)科學(xué)應(yīng)用的要求,從而間接的降低了巖土工程勘察的質(zhì)量與效率。

        2.3 數(shù)字化勘察技術(shù)應(yīng)用水平較低

        傳統(tǒng)的巖土工程勘察技術(shù)對于數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用水平不高,數(shù)字化程度較低,導(dǎo)致其實際勘察結(jié)果的應(yīng)用價值不高,勘察精度難以達到工程建設(shè)要求,勘察作業(yè)完成效果不佳。具體來說,第一,巖土工程勘察單位在實際工作過程中,在進行相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸過程中,往往采用數(shù)據(jù)表格或技術(shù)圖紙形式,其技術(shù)含量較低,不能真正發(fā)揮數(shù)字化技術(shù)水平的有效作用。第二,受限于數(shù)字化勘察技術(shù)應(yīng)用水平不高,其在相關(guān)數(shù)據(jù)信息的處理中,以及勘察精度要求等方面的考慮不夠全面,在勘察作業(yè)中不能有效突出數(shù)字化特點,降低了勘察工作水平。

        3 巖土工程勘察數(shù)字化概述

        3.1 巖土工程勘察數(shù)字化

        巖土工程勘察數(shù)字化,是根據(jù)工程建設(shè)對地質(zhì)條件、環(huán)境特征等信息的實際要求,借助計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等先進技術(shù),實現(xiàn)對工程建設(shè)所在地的地質(zhì)環(huán)境特征、巖土工程條件等內(nèi)容進行詳細的勘察、分析、評價等,并根據(jù)勘察結(jié)果編制勘察作業(yè)文件。隨著現(xiàn)代工程建設(shè)對工程質(zhì)量和工程建設(shè)效率的要求不斷提升,從而對工程建設(shè)相關(guān)技術(shù)的要求越來越高,要求其技術(shù)指導(dǎo)具有更高的針對性與科學(xué)性?,F(xiàn)階段,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用,已經(jīng)成為推動工程勘察事業(yè)發(fā)展的重要途徑,也是對其工作實施信息科學(xué)技術(shù)改良的大趨勢。實現(xiàn)巖土工程勘察數(shù)字化,有效提高其技術(shù)水平,降低了勘測難度,并為實施大規(guī)??睖y作業(yè)提供條件保障。圖1顯示了巖土工程勘察數(shù)字化的系統(tǒng)構(gòu)成。

        圖1 巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)構(gòu)成圖

        3.2 巖土工程勘察數(shù)字化特征

        巖土工程勘察數(shù)字化實際應(yīng)用中,呈現(xiàn)出動態(tài)性、安全性、集群性特征。具體特征表現(xiàn)為:動態(tài)性,通過對定向監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對勘察作業(yè)的動態(tài)監(jiān)控,并且實現(xiàn)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜谈?,以便于及時發(fā)現(xiàn)作業(yè)過程中存在的隱患問題;安全性,在實施動態(tài)監(jiān)控的同時,通過設(shè)置靜態(tài)監(jiān)測程序,可以對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫實施靜態(tài)監(jiān)控,從而實現(xiàn)動態(tài)與靜態(tài)監(jiān)控相結(jié)合,全面監(jiān)測安全隱患,提高安全性。集群性,借助集群化控制技術(shù),對多功能模式進行有效的處理,以為巖土工程勘察工作的開展提供便利,降低工作難度。

        3.3 巖土工程勘察數(shù)字化技術(shù)系統(tǒng)

        該技術(shù)系統(tǒng)主要包括三個子系統(tǒng),具體為感應(yīng)系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)。

        感應(yīng)系統(tǒng):感應(yīng)系統(tǒng)中,通過電子感應(yīng)器控制系統(tǒng),完成對感應(yīng)器工作范圍之內(nèi)的相應(yīng)調(diào)解,并利用職能感應(yīng),執(zhí)行相應(yīng)的操作指令,從而完成控制工作。

        傳輸系統(tǒng):通常情況下,數(shù)字化系統(tǒng)中傳輸系統(tǒng)是首段技術(shù)系統(tǒng),以提高信號傳輸?shù)谋憷?。巖土工程勘察數(shù)字化技術(shù)要求具有較高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù),傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠有效保障遠程信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性,提高通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

        存儲系統(tǒng):在巖土工程實際勘察作業(yè)中,不同地區(qū)、不同類型的地質(zhì)數(shù)據(jù)需要進行嚴格的分類存儲,以確保資料的豐富有效性,為后期相關(guān)研究提供數(shù)據(jù)支持。因此,需要對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)模型處理,以提高數(shù)據(jù)使用效率。這就對存儲信息與地質(zhì)數(shù)據(jù)的條理性提出了更高的要求,信息內(nèi)容的詳實與質(zhì)量直接關(guān)系到數(shù)據(jù)處理后對真是狀況的反應(yīng),具有價值的數(shù)據(jù)信息會保存在存儲系統(tǒng)中,從而為數(shù)字化處理系統(tǒng)提供工程地質(zhì)條件與環(huán)境特征、土石結(jié)構(gòu)等真是可靠的信息資料,進一步完善勘察數(shù)字化技術(shù)體系。

        4 數(shù)字化勘察技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

        針對傳統(tǒng)巖土工程勘察技術(shù)存在的不足,進一步提高勘察作業(yè)質(zhì)量與效率,為工程建設(shè)順利實施提供保障,則需要深入探討數(shù)字化勘察技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用。

        4.1 數(shù)字表面模型技術(shù)

        在巖土工程數(shù)字化勘察技術(shù)中,以相應(yīng)的理論知識為支撐,實現(xiàn)對數(shù)字表面模型技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)⑾嗤瑢傩缘狞c位按照規(guī)格建立連接,從而形成一個網(wǎng)狀曲面片,實現(xiàn)抽象化的數(shù)據(jù)信息向形象化的具體圖形的轉(zhuǎn)變,將某一區(qū)域的地質(zhì)情況更加清晰的展現(xiàn)出來,有效豐富了勘察技術(shù)手段。與此同時,通過數(shù)字表面模型技術(shù)的應(yīng)用,還可以通過良好的數(shù)據(jù)處理方式,進一步提升勘察精確度,從而提高勘察結(jié)果的準確性,并且增強勘察工作的數(shù)字化程度,深化勘察數(shù)字化技術(shù)水平?;诖?,在巖土工程數(shù)字化勘察技術(shù)應(yīng)用中,應(yīng)當(dāng)加強對數(shù)字表面模型技術(shù)的應(yīng)用。

        4.2 地形建模技術(shù)

        在巖土工程勘察中,應(yīng)用地形建模技術(shù),能夠?qū)θS地形狀況有更深入的了解,并且豐富勘察技術(shù)內(nèi)涵,提高勘察技術(shù)手段的有效性。具體來說,首先,地形建模技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)Λ@得的豐富的數(shù)據(jù)信息資源進行高效的應(yīng)用整合,并且通過對巖土工程勘察區(qū)域三維地形狀況進行實時分析,有效保證了勘察成果的應(yīng)用價值最大化,確保適應(yīng)勘察區(qū)域具體情況及勘察要求,充分體現(xiàn)出巖土工程數(shù)字化勘察技術(shù)的應(yīng)用價值,提高勘察作業(yè)完成的質(zhì)量與效率。其次,地形建模技術(shù)的應(yīng)用,也可以有效提高正射影像圖變換的科學(xué)性,同時通過PS軟件進行調(diào)色處理,能夠獲得三維圖像底圖,保證巖土工程勘察保持良好的狀況。此外,還可以保證勘察技術(shù)水平的發(fā)展保持在較高的層面??傊?,在巖土工程數(shù)字化勘察技術(shù)的應(yīng)用中,引入并科學(xué)應(yīng)用地形建模技術(shù),能夠保障勘察作業(yè)質(zhì)量與效率,同時對未來勘察事業(yè)的發(fā)展具有重要促進作用[6]。

        4.3 數(shù)據(jù)庫概念模型技術(shù)

        數(shù)據(jù)庫概念模型技術(shù)引入巖土工程數(shù)字化勘察技術(shù),是提高對海量數(shù)據(jù)信息處理及利用效率,實現(xiàn)對數(shù)字化系統(tǒng)全面科學(xué)應(yīng)用的重要途徑。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫概念模型技術(shù),應(yīng)當(dāng)做到以下幾點:首先,根據(jù)巖土工程勘察中,對數(shù)據(jù)信息處理的實際要求,在充分考慮數(shù)字化技術(shù)功能特性及其應(yīng)用優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,有效提升數(shù)據(jù)庫概念模型技術(shù)的利用率,從而為工程勘察作業(yè)的實際是時候提供技術(shù)保障,有效降低問題發(fā)生率。其次,借助數(shù)據(jù)庫概念模型技術(shù),未進一步優(yōu)化巖土工程勘察作業(yè)提供有效的數(shù)據(jù)參考,從而提高勘察數(shù)字化程度,提高數(shù)據(jù)處理效率。

        5 結(jié)語

        總而言之,在巖土工程勘察過程中,加強對數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用,極大的提升了勘察質(zhì)量與效率,提高勘察結(jié)果的應(yīng)用價值,為巖土工程建設(shè)順利實施提供技術(shù)保障。因此,巖土工程數(shù)字化勘察技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)當(dāng)作為未來工程勘察水平的提升,以及勘察方式優(yōu)化的主要方向,不斷提高工程勘察數(shù)字化程度,從而實現(xiàn)科學(xué)合理的開展巖土工程勘察工作,豐富勘察技術(shù)手段,為工程建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

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