闕陳燕QUE Chen-yan

（福建巖土工程勘察研究院有限公司，福州 350108）

0 引言

隨著信息時(shí)代的來(lái)臨，人們對(duì)巖土工程勘察的工作提出了更高的要求，將巖土工程分析、巖土工程數(shù)據(jù)庫(kù)以及圖形化、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能融為一起，使其構(gòu)成智能化與信息化相融合的巖土工程勘察生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。為了促進(jìn)工程勘察行業(yè)的信息化發(fā)展，此系統(tǒng)在設(shè)計(jì)開發(fā)的過(guò)程中就已經(jīng)有信心將此系統(tǒng)做到全行業(yè)普及。如若巖土工程勘察的計(jì)算、自動(dòng)保存等功能全部實(shí)現(xiàn)，那么工程人員利用此系統(tǒng)所得的工程數(shù)據(jù)將會(huì)變得更加精準(zhǔn)，而且還會(huì)有效提升項(xiàng)目調(diào)度力，業(yè)務(wù)流程的工作效率與質(zhì)量均會(huì)得到大幅度上漲，企業(yè)運(yùn)行成本會(huì)得到下降，而業(yè)務(wù)處理能力則會(huì)得到上升。

1 巖土工程勘察生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程分析

1.1 創(chuàng)建項(xiàng)目

巖土工程勘察生產(chǎn)的基礎(chǔ)為項(xiàng)目創(chuàng)建，項(xiàng)目在創(chuàng)建時(shí)新建與編輯的項(xiàng)目應(yīng)滿足最基本的信息功能，其中就包括工程新建與項(xiàng)目新建兩部分[1][2]。工程新建所代表的是新建設(shè)的工程基本信息，其中包含了工程全方面的信息，其中有工程的名稱與編號(hào)、建設(shè)單位等。工程在完建后，創(chuàng)建項(xiàng)目的過(guò)程中應(yīng)滿足所需的基本信息，而且?guī)r土工程勘察生產(chǎn)系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)判斷項(xiàng)目信息是否需要上傳至勘辦質(zhì)量監(jiān)管平臺(tái)。

1.2 創(chuàng)建綱要

創(chuàng)建綱要首先要滿足綱要最基本的信息、勘探孔的設(shè)計(jì)以及綱要的集成。綱要基本信息在創(chuàng)建的過(guò)程中包含了項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目編號(hào)、審核人與審定人、項(xiàng)目標(biāo)號(hào)等內(nèi)容。此外，鉆孔設(shè)計(jì)是要與Auto ACD 進(jìn)行聯(lián)動(dòng)的，而且設(shè)計(jì)孔需要孔深、鉆孔屬性以及鉆孔里程等內(nèi)容。

綱要信息的集成是將綱要所含的基本信息、規(guī)范條例、鉆孔信息以及項(xiàng)目信息等內(nèi)容在word 中生成，如圖1所示。

圖1 綱要?jiǎng)?chuàng)建流程圖

1.3 綱要審核

綱要在生成以后，必須通過(guò)審核才能進(jìn)行下一個(gè)環(huán)節(jié)，而每一個(gè)工程在進(jìn)入施工前都需要進(jìn)行二級(jí)審核，二級(jí)審核是工程質(zhì)量的有效保障[3][4]。綱要在生成后，首先要將綱要提交至審核人審核，審核結(jié)束并通過(guò)以后，綱要會(huì)自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。若是綱要不滿足要求，沒(méi)有通過(guò)審核，綱要便會(huì)自動(dòng)退回至發(fā)起人的手中，并給出修改意見，發(fā)起人修改并再次提交直至審核徹底通過(guò)。審核的下一個(gè)環(huán)節(jié)為審定，兩者其概念并沒(méi)有太大的差異性，其性質(zhì)也相差不了多少。審定通過(guò)會(huì)進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)，審定不通過(guò)被駁回，則需要退回至上一層修改文檔，直到通過(guò)為止。巖土工程勘察生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程在工作期間，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)臨時(shí)變更綱要的現(xiàn)狀，如果綱要需要經(jīng)濟(jì)修改，那初始綱要需立即停止使用，新版綱要在舊版綱要停止時(shí)，新版則快速啟用。在此過(guò)程中，需要記錄每個(gè)環(huán)節(jié)的流程、變更信息[5]。

1.4 數(shù)據(jù)采集與錄入

綱要通過(guò)審核、審定完成以后，下一個(gè)環(huán)節(jié)便是數(shù)據(jù)采集與錄入，這一環(huán)節(jié)在進(jìn)行的過(guò)程中應(yīng)要滿足鉆孔方面的功能，可同步保存探孔所含的類別以及重要屬性。巖土工程勘察信息管理系統(tǒng)中含有的勘探孔作為核心基礎(chǔ)，主要來(lái)源可劃分為三個(gè)不同的具體部分，分別是外業(yè)APP采集與的導(dǎo)入、外業(yè)班采集與導(dǎo)入、勘探點(diǎn)一欄表增加與刪除[6][7]。外業(yè)班收集與導(dǎo)入的主要任務(wù)就是將現(xiàn)有的鉆孔數(shù)據(jù)導(dǎo)入至所含的平臺(tái)當(dāng)中，其中含有各種基礎(chǔ)信息，還有土樣數(shù)據(jù)的取土深度、取土編號(hào)、取樣類型等數(shù)據(jù)。

2 巖土工程勘察業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

巖土工程勘察系統(tǒng)從初始設(shè)計(jì)到最后的開發(fā)使用都需要相關(guān)部門的協(xié)調(diào)配合，這么做的主要目的就是提升工程勘察的整體工作效率、巖土工程勘查業(yè)余的集成，確保工程勘察的工作變得更加信息化。從上文的需求分析，我們將系統(tǒng)劃分為兩大類，分別為業(yè)務(wù)功能與信息管理，其中還包括了統(tǒng)計(jì)、圖像繪制、數(shù)據(jù)編輯以及輔助等功能模塊，如圖2 所示[8][9]。

圖2 系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

2.2 業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

以巖土工程勘察業(yè)務(wù)員流程與實(shí)際需求作為基礎(chǔ)，來(lái)設(shè)計(jì)巖土工程勘察生產(chǎn)管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)具體流程圖，其中包括了不同的功能模塊：工程新建、項(xiàng)目新建、綱要審核等功能。巖土工程勘察生產(chǎn)管理系統(tǒng)還可有效實(shí)現(xiàn)綱要的創(chuàng)建、系統(tǒng)新建鉆孔、外業(yè)班導(dǎo)入數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)收集、分析等環(huán)節(jié)，最終生成報(bào)告。此外，通過(guò)構(gòu)建巖土工程勘察內(nèi)業(yè)務(wù)一體化操作系統(tǒng)，是融合外業(yè)數(shù)據(jù)采集與內(nèi)業(yè)操作的關(guān)鍵，同時(shí)也是提升巖土工程勘察工作效率的主要基礎(chǔ)。

2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

工程勘察生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)在開發(fā)的過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器作為系統(tǒng)最重要的核心版塊，其主要工作就是用于巖土工程勘察業(yè)務(wù)系統(tǒng)的儲(chǔ)存、統(tǒng)計(jì)以及分析計(jì)算工程勘察中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)庫(kù)在設(shè)計(jì)期間應(yīng)確保它的安全性、可靠性以及穩(wěn)定性。從上文的硬性組成分析?？芍獢?shù)據(jù)庫(kù)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮平臺(tái)兼容性與數(shù)據(jù)處理能力兩方面。如若數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生異常時(shí)，應(yīng)確保系統(tǒng)可以以最快的速度來(lái)完成恢復(fù)工作，并保持之前的穩(wěn)定性與兼容性；數(shù)據(jù)庫(kù)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，數(shù)據(jù)冗余應(yīng)降至最低。

巖土工程勘察生產(chǎn)管理系統(tǒng)所涉及的領(lǐng)域?yàn)槿珖?guó)不同地域的勘察院與勘察部門，因此數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量適中，開發(fā)需求較高。從性能、實(shí)際所需以及成本多方面考慮，服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)與外業(yè)采集數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇使用Mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)比較合理，由于此數(shù)據(jù)庫(kù)的傳輸速度較快、而且使用成本較低、支持跨平臺(tái)、支持內(nèi)存拓展、體積小、支持高并發(fā)。其次。工程勘察生產(chǎn)工程系統(tǒng)客戶端需要支持離線操作，但不需要高并發(fā)，而客戶端數(shù)據(jù)庫(kù)則選取SQLite 數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)安全設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器

信息安全是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的主要核心部分，也是業(yè)務(wù)系統(tǒng)在工作過(guò)程中重中之重，由于信息數(shù)據(jù)與系統(tǒng)是否穩(wěn)定運(yùn)行之間有著密切的聯(lián)系，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需滿足不同方面的安全設(shè)計(jì)，如下：①數(shù)據(jù)備份與修復(fù)，如若系統(tǒng)中所含的數(shù)據(jù)被病毒入侵導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，系統(tǒng)無(wú)法正常工作時(shí)，安全數(shù)據(jù)庫(kù)可第一時(shí)間恢復(fù)數(shù)據(jù)并保持穩(wěn)定運(yùn)行；②數(shù)據(jù)讀寫權(quán)限問(wèn)題，當(dāng)需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)上傳至管理端，并通過(guò)實(shí)際情況來(lái)分析是否安全，確保數(shù)據(jù)不會(huì)被非法用戶惡意損壞。

從上文分析得知，用戶授權(quán)的問(wèn)題是個(gè)十分重要的問(wèn)題，數(shù)據(jù)庫(kù)安全設(shè)計(jì)期間應(yīng)區(qū)分普通用戶、管路員以及超管三種身份，對(duì)口令與ID 統(tǒng)一加密處理，確保每個(gè)用戶都能在規(guī)定的權(quán)限范圍內(nèi)工作。其次，為了有效防止注入供給，盡量在儲(chǔ)存期間選用加密處理的方式，例如，輔助功能表，此表中所含的數(shù)據(jù)大部分均為用戶的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行儲(chǔ)存操作時(shí)應(yīng)對(duì)其加密，不能以明文的形式來(lái)儲(chǔ)存至數(shù)據(jù)庫(kù)。最后，為SQLserver 的維護(hù)與管理，我們從SQLserver的角度來(lái)考慮問(wèn)題，對(duì)于數(shù)據(jù)服務(wù)器賬號(hào)中所含的SQL權(quán)限問(wèn)題應(yīng)嚴(yán)格把控；其次就是SQLserver 的磁盤管理問(wèn)題，在專門的物理硬盤中存放tempdb 數(shù)據(jù)庫(kù)、使用率數(shù)據(jù)庫(kù)以及內(nèi)容數(shù)據(jù)庫(kù)，如圖3 所示。

圖3 數(shù)據(jù)庫(kù)安全設(shè)計(jì)

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.1 工程管理

工程管理主要是管理巖土工程勘察生產(chǎn)流程中所含的綱要、項(xiàng)目以及效果圖，其中也包含了新建工程信息的增加與刪除、工程整體標(biāo)準(zhǔn)層配置表以及工程項(xiàng)目表的修改與配置表等，以Auto CAD 的方式來(lái)開展鉆孔設(shè)計(jì)并進(jìn)行詳細(xì)分類，在將鉆孔分類、勘察報(bào)告、最終成果上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的管理?？碧近c(diǎn)一覽表部分是基于鉆孔信息的數(shù)據(jù)處理，包括原位測(cè)試數(shù)據(jù)、鉆孔視電阻率測(cè)試、野外地層描述、室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)等。統(tǒng)計(jì)表包括原位測(cè)試統(tǒng)計(jì)表、鉆孔視電阻率測(cè)試成果統(tǒng)計(jì)表、地層統(tǒng)計(jì)表、土工試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表、巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表、靜力觸探數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表。

3.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)功能處理功能可將采集到的數(shù)據(jù)以信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)形成剖面表，將剖面表中所含的數(shù)據(jù)一一計(jì)算，可得出相關(guān)的統(tǒng)計(jì)表、計(jì)算方式表以及效果圖。其中數(shù)據(jù)采集部分也包括外業(yè)APP 數(shù)據(jù)手機(jī)與導(dǎo)入、勘察信息數(shù)據(jù)的收集與導(dǎo)入等。

3.3 基礎(chǔ)庫(kù)

基礎(chǔ)庫(kù)的主要用處就是有效管理項(xiàng)目以上的末班定制以及基礎(chǔ)信息的日常維護(hù)與更新，其中包括字典維護(hù)、對(duì)照表以及圖例庫(kù)等功能。其次，基礎(chǔ)庫(kù)功能模板中方法主要包括數(shù)據(jù)加載、修改、增加、刪除等。

3.4 項(xiàng)目數(shù)據(jù)編輯模塊

項(xiàng)目數(shù)據(jù)編輯模塊應(yīng)滿足新創(chuàng)建項(xiàng)目與工程基本信息的全部設(shè)置，可對(duì)鉆孔底層的各種數(shù)據(jù)隨意編輯。數(shù)據(jù)編輯模塊中，如果系統(tǒng)所含的項(xiàng)目并沒(méi)有需要用到的項(xiàng)目，那么相關(guān)工作人員可以針對(duì)此來(lái)進(jìn)行新建，在由系統(tǒng)操作人員來(lái)將其錄入、此外，針對(duì)系統(tǒng)中已經(jīng)含有的全部項(xiàng)目，換句話來(lái)說(shuō)，就是當(dāng)一個(gè)用戶在進(jìn)行項(xiàng)目創(chuàng)建的過(guò)程中，將基本信息以及文件全部上傳至系統(tǒng)時(shí)，需對(duì)要操作的工程項(xiàng)目中打開要用到的項(xiàng)目，然后對(duì)項(xiàng)目中所含的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯操作，而在此過(guò)程中失效的項(xiàng)目可直接從中刪除。

3.5 項(xiàng)目文檔管理

項(xiàng)目文檔在進(jìn)行管理包括項(xiàng)目文件的上傳，文件夾批量上傳等操作以及項(xiàng)目目錄的重命名、刪除等不同的兩種情況。如果是新建的項(xiàng)目，那么用戶的文檔列表就不出現(xiàn)，但需要用戶來(lái)自己選擇文檔目錄，然后完成上傳。

4 系統(tǒng)一體化應(yīng)用案例

4.1 工程概況

2019 年上半年某市某商業(yè)綜合中心在建設(shè)過(guò)程中，由于所建建筑整體偏高，而且對(duì)地理方位的要求十分嚴(yán)格，因此工程在進(jìn)行開展之前，需針對(duì)現(xiàn)有的地形來(lái)進(jìn)行開展有效的巖土工程勘察工作，通過(guò)合理的分析，決定采用巖土工程勘察生產(chǎn)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行勘察。

4.2 工程中巖土勘察主要任務(wù)

①工程勘察工作中需要勘察建筑與開挖區(qū)域所含的圖層以及巖層的整體結(jié)構(gòu)和包含的力學(xué)性質(zhì)，在采集全面巖土信息以后，根據(jù)所獲得的信息來(lái)針對(duì)巖土層的機(jī)構(gòu)以及整體承載力進(jìn)行分析，為后續(xù)相關(guān)的工作方案提供理論依據(jù)。

②在勘察工作中，巖土工程勘察還需要對(duì)開挖區(qū)域中的地下水環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)一定位，只有精準(zhǔn)掌握地下水的整體位置以及變化情況，并根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)來(lái)分析地下水對(duì)工期的整體影響現(xiàn)狀，并針對(duì)現(xiàn)有的情況進(jìn)行措施制定。

③工程勘察中還需要對(duì)其中所含的裂隙水、巖溶水等分布情況，并通過(guò)相關(guān)的資料來(lái)有效分析其中的水層。

4.3 勘查模式與工作量分析

勘察在進(jìn)行過(guò)程中選擇使用液壓回轉(zhuǎn)技術(shù)來(lái)開展鉆探取樣的工作，而巖土試驗(yàn)則選擇N120 與N65 兩種大型設(shè)備，兩種設(shè)備所使用的重錘重量大致為160kg。此外，波速勘察工作在開展期間會(huì)使用單孔檢層的方式，測(cè)試鉆孔區(qū)域完成以后，在進(jìn)行抽水試驗(yàn)測(cè)試，其中主要利用鉆孔成孔的方式來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)加設(shè)不透水境地。在手錘實(shí)驗(yàn)觀測(cè)過(guò)程中，采用鉆機(jī)成孔的方式。提水實(shí)驗(yàn)采用鉆機(jī)成孔的方式。抽水實(shí)驗(yàn)的開展會(huì)隨著設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)有效開展，按照抽水特征的曲線以及實(shí)際用水的水量來(lái)對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，從而可識(shí)別開挖區(qū)域的地下水類型。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)巖土工程勘察信息化管理發(fā)展現(xiàn)狀研究，全面的整合和目前巖土工程勘察生產(chǎn)業(yè)務(wù)管理所存在的難題，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程，進(jìn)行了勘查模型與關(guān)鍵基礎(chǔ)的研究，為了整個(gè)工程勘察行業(yè)數(shù)字化發(fā)展，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了巖土工程勘察生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。而此系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的未來(lái)目標(biāo)是在整個(gè)行業(yè)內(nèi)做到推廣使用，將工程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的整合、計(jì)算、更新以及保存等功能全部實(shí)現(xiàn)，為工程人員提供支持，為工程行業(yè)提供更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。