何永彬 陳 松 蔡旭穎

1. 廣州市住房城鄉(xiāng)建設(shè)行業(yè)監(jiān)測與研究中心 廣東 廣州 510600

2. 廣州廣檢建設(shè)工程檢測中心有限公司 廣東 廣州 510405

基樁鉆芯法是檢測基樁施工質(zhì)量常用到的一種方法，能同時(shí)對樁身長度、強(qiáng)度、完整性、樁端沉渣厚度及樁端巖性進(jìn)行直觀檢測[1]和評判，該方法具有檢測過程直觀，檢測結(jié)果可靠的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，相對于靜載試驗(yàn)，鉆芯法設(shè)備較輕便，現(xiàn)場作業(yè)受場地條件限制小，適用性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于工程質(zhì)量驗(yàn)收檢測活動。

鉆芯綜合柱狀圖是鉆芯法檢測報(bào)告的重要組成部分，能直觀準(zhǔn)確的表達(dá)鉆孔的綜合信息。柱狀圖傳統(tǒng)繪制方法主要有CAD繪制、Excel和Word繪制及柱狀圖專用軟件繪制等，存在有諸多問題，如：多個(gè)鉆芯孔無法批量生成，繪制效率低；數(shù)據(jù)與報(bào)告正文數(shù)據(jù)自動關(guān)聯(lián)同步化程度低，出錯(cuò)率高；柱狀圖專用軟件內(nèi)容、架構(gòu)固定，無法根據(jù)實(shí)際需求個(gè)性化擴(kuò)展，兼容性和擴(kuò)展性差。鉆芯檢測報(bào)告正文編制目前主要為人工方式完成，存在著編制效率低，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)同步化程度低，內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)互相打架的現(xiàn)象，報(bào)告嚴(yán)謹(jǐn)性和正確率難以得到保證。

基于上述問題，基于JAVA[2]語言開發(fā)平臺，采用BS架構(gòu)（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器），研究設(shè)計(jì)一套基樁鉆芯法檢測報(bào)告自動生成系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)柱狀圖和報(bào)告正文等內(nèi)容的自動化生成，提高工作效率，降低報(bào)告出錯(cuò)率。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 實(shí)現(xiàn)功能分析

1）權(quán)限設(shè)定功能；2）表格數(shù)據(jù)模板的讀取與解析；3）混凝土芯樣委托單自動生成；4）芯樣抗壓結(jié)果的提取與導(dǎo)入；5）普通柱狀圖批量繪制；6）特殊鉆芯鉆孔柱狀圖；7）報(bào)告正文自動生成； 8）芯樣照片、抗壓結(jié)果等報(bào)告附件自動生成。

1.2 流程設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要操作流程如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)主要操作流程圖

1.3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)架構(gòu)前端采用BootStrap[3]和jQuery[4]，后端采用SpringBoot[5]，整體采用shiro[6]作為安全框架。系統(tǒng)核心模塊分為數(shù)據(jù)模塊、柱狀圖生成模塊、報(bào)告正文生成模塊和其他輔助模塊。系統(tǒng)平臺部署上，使用Docker[7]虛擬化容器，隔離外部運(yùn)行環(huán)境，便于打包、運(yùn)行和部署，采用Jenkins[8]持續(xù)集成自動化構(gòu)建，可極大簡化系統(tǒng)部署上線的流程，Bug出現(xiàn)時(shí)可迅速修復(fù)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

數(shù)據(jù)模塊、柱狀圖生成模塊及報(bào)告正文生成模塊為本系統(tǒng)核心模塊，本文主要對該三個(gè)模塊進(jìn)行介紹。

1.4 數(shù)據(jù)模塊

1.4.1 數(shù)據(jù)表格設(shè)計(jì)

表格數(shù)據(jù)區(qū)域劃分主要根據(jù)工作流程進(jìn)行劃分，可分為基本資料區(qū)、原始記錄區(qū)、編錄與照片區(qū)、芯樣區(qū)，如圖3所示。數(shù)據(jù)采集方式分為網(wǎng)頁在線填寫和現(xiàn)場自動采集兩種。

圖3 數(shù)據(jù)表區(qū)域劃分

1.4.2 數(shù)據(jù)儲存結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為便于數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)兼容使用，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化儲存，主要存儲信息有：工程基本信息、鉆孔信息列表、基樁信息列表等。工程基本信息主要儲存工程概況表信息；鉆孔信息主要儲存鉆孔基本信息、持力層分層信息、芯樣力學(xué)數(shù)據(jù)信息；基樁信息：儲存該樁所包含的孔、完整性類別、沉渣厚度信息等。

1.4.3 數(shù)據(jù)讀取

該流程包含數(shù)據(jù)合法性檢查、讀取實(shí)施和數(shù)據(jù)保存三個(gè)主要內(nèi)容。合法性檢查實(shí)現(xiàn)對規(guī)定格式和內(nèi)容的防篡改和修訂。確保數(shù)據(jù)合規(guī)后，即可實(shí)施讀取，本系統(tǒng)采用同樁多孔索引的方式，在加快運(yùn)行效率的同時(shí)，也方便數(shù)據(jù)的訪問。數(shù)據(jù)讀取完成后，儲存結(jié)構(gòu)對孔的基本信息、分層信息、芯樣信息等進(jìn)行儲存。

1.5 柱狀圖生成

鉆孔柱柱狀圖在使用過程中需固定格式和內(nèi)容，PDF格式具有兼容性高、文件結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、支持多媒體元素等優(yōu)點(diǎn)[9]，系統(tǒng)采用PDF格式進(jìn)行柱狀圖繪制。柱狀圖采用以表格作為主框架，表格與自適應(yīng)線條相結(jié)合，相對位置與絕對位置相結(jié)合的方式進(jìn)行繪制，解決表格繪制不靈活的問題。下面對柱狀圖關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行介紹。

1.5.1 比例尺確定

比例尺是柱狀圖繪制的重要參數(shù)，PDF繪制的尺寸根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)動態(tài)變化，比例尺不固定，會出現(xiàn)繪制尺寸顯示不協(xié)調(diào)。本系統(tǒng)建立成適配孔深的動態(tài)比例尺，保證柱狀圖協(xié)調(diào)。

1.5.2 數(shù)據(jù)分層

根據(jù)固定比例尺，計(jì)算各分層所需繪制的尺寸，同時(shí)將提取到的標(biāo)高、深度、厚度等信息按層填充到PDF文件。

1.5.3 圖例分層

本系統(tǒng)采用拼接方式來處理原始圖像，可有效解決圖像模糊、失真問題。如圖4所示。

圖4 圖例拼接與填充示例

1.5.4 自適應(yīng)線條

柱狀圖繪制過程中，為呈現(xiàn)較好的展示效果，可能需要將分層比例進(jìn)行局部放大，如“沉渣”層，需要對分層圖例兩側(cè)線條進(jìn)行重繪，實(shí)現(xiàn)相關(guān)線條根據(jù)需要進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，適用于較復(fù)雜情況的柱狀圖繪制。

1.6 報(bào)告正文生成

報(bào)告正文生成簡要流程如圖5所示，下面對其關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行介紹。

圖5 報(bào)告正文生成流程圖

1.6.1 數(shù)據(jù)校驗(yàn)

數(shù)據(jù)填寫時(shí)難免會出現(xiàn)疏漏，如A1樁A1-1孔樁徑填寫為1.2m，而A1-2孔樁徑卻無意中填寫成了1.1m，因此系統(tǒng)的自動數(shù)據(jù)校驗(yàn)非常有用。對于樁徑、設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高、樁身設(shè)計(jì)強(qiáng)度等同樁各孔數(shù)據(jù)不一致，前后矛盾的情況，系統(tǒng)研究了自動查詢和提醒功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)。

1.6.2 數(shù)據(jù)計(jì)算

數(shù)據(jù)確認(rèn)無誤后，系統(tǒng)即可對報(bào)告中所需數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并統(tǒng)計(jì)總進(jìn)尺、檢測樁與孔數(shù)量、芯樣取樣數(shù)等信息。

1.6.3 報(bào)告文本數(shù)據(jù)

報(bào)告文本主要包含報(bào)告基本信息、工程概況、樁資料、檢測結(jié)果數(shù)據(jù)、報(bào)告結(jié)論等內(nèi)容，基本信息、工程概況、樁資料等數(shù)據(jù)可以從結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中直接獲取，而檢測結(jié)果數(shù)據(jù)、報(bào)告結(jié)論等內(nèi)容由表格、文本描述來呈現(xiàn).

1.6.4 報(bào)告模板與渲染

報(bào)告模板的渲染可以采用XML和模板引擎生成Word[10]。

2 結(jié)論

1、目前，基樁鉆芯法檢測普遍存在檢測報(bào)告出具效率低和出錯(cuò)率高的問題，設(shè)計(jì)研究一種能實(shí)現(xiàn)報(bào)告自動生成的系統(tǒng)和方法具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、本文所述的鉆芯法檢測報(bào)告自動生成系統(tǒng)基于Java語言平臺研究設(shè)計(jì)，采用BS架構(gòu)（瀏覽器/服務(wù)器），系統(tǒng)安全性好，運(yùn)行穩(wěn)定，兼容性和擴(kuò)展功能容易實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用前景較好。

3、建筑工程檢測行業(yè)普遍存在信息化智能化程度不高的現(xiàn)象，成功開發(fā)和設(shè)計(jì)該系統(tǒng)并推廣至全行業(yè)，促進(jìn)其它檢測項(xiàng)目向智能化自動化發(fā)展，推動工程檢測行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，提升行業(yè)生產(chǎn)效率。