岩土工程中勘察技术数字化应用

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1、岩土工程中勘察技术数字化应用　　摘要：岩土工程地质勘察是工程设计的先决条件，但传统的岩土工程地质勘察资料一般都局限于二维、静态的表达，这种表达描述场地地质空间构造起伏变化的直观性差，不能充分揭示场地地质空间变化的规律，难以使人们直接、准确、完整的理解和感受场地土的物理力学性质变化情况，也越来越不能满足岩土工程的空间分析要求，因此不能很好的服务于工程设计。本文在分析、总结前人理论的基础上，提出并建立了岩土工程地质勘察数字化的体系和具体的实现方法。关键词：岩土工程勘探勘探技术数字化中图分类号：U469文献标识码：A一、我国岩土工程勘察的现状及存在的问题解

2、放以来，我国的岩土工程勘察设计工作取得了长足的进步，特别是计算机技术和现代科技技术的应用，使岩土工程勘察、设计工作更是迅猛发展，主要表现在:①我国岩土工程勘察在装备和先进技术应用水平上有较大进步和提高，尤其是进入20世纪90年代以来，各勘察设计院在勘探、测量、设计等方面对计算机的应用都有了很大的发展;②随着RS,GIS,GPS9(3S技术)的发展与集成，己促使岩土工程勘察进入到以数据库为核心的勘察设计一体化产业体系。但是在重视上述发展的同时也应该看到，目前虽然计算机辅助设计(CAD)己广泛应用于岩土工程勘察设计中，功能日益完善。但是，由于多种原因，岩

3、土工程勘察设计之间仍有许多问题有待完善，如①分散作业，手工操作;②图纸、表格、文字等资料以纸质媒体为主，转抄传递，效率低，错漏时有发生:③资料共享性差;④资料再利用率低。因此我们需要发展和推广岩土工程勘察数字化和一体化技术。我们需要克服存在的问题，使我国岩土工程勘察一体化取得长足进展，存在的问题主要是:(1)勘察资料过于地质化。由于部门长期的条块分割，勘察、设计分散作业，加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后。以及专业设置过细，岩土工程本身的特殊性等原因，设计与勘察之间脱钩多，使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现，而且勘

4、察也较难参与设计的全过程。设计人员也因知识的局限，很难深层次理解岩土工程勘察信息。因而勘察成果在设计中的转化率较低，造成许多不应有的浪费和损失.(2)各专业设计系统间封闭。专业间资料、信息交流，多采用书面传送，极少采取互提软盘或网络传送文件，基本上没有实现数据共享。这样，上道工序的出口数据不能自动作为下道工序的数据入口，需要重新输入，既耗时又易出错。9(3)数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。地形图是设计系统的底图或称基础数据，由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟，与CAD设计软件的接口不匹配，很难顺利实现对接，设计系统不得不重新将勘察资料数字

5、化，影响了设计系统CAD的推广应用。(4)设计软件不够完善。目前，岩土工程设计中主要采用设计软件，主要是为完成设计中的数值计算和设计文件的编制与工程图的绘制等任务而编制的。但设计前沿的核心问题，如方案设计、设计中的综合评价等经验性工作，现在开发的软件远不能胜任。并且一些设计软件功能较少，常为单一功能者居多，很难实现网络化和数据共享以及综合化分析。(5)软件的系统封闭性。软件系统的封闭性即指缺乏系统的整体性，体现不了一体化的特征。使得勘察与设计、各专业CAD系统之间缺乏有效的信息沟通手段，造成工程勘察、设计信息的采集、处理、管理、加工、分析在总体上还是

6、部门分离式和专业分工式的作业，并且如前所述不得不以纸质文件为信息载体来交换数据。(6)勘察信息数字化程度低。勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主，内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解，另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。9(7)系统综合能力差。岩土工程勘察设计所涉及的信息是多方位的，如地形、地质、水文、气象、村镇分布、农田、交通、水利设施、环境、经济、社会人文等，这些信息既有空间定位特征、又有属性特征，既有定量指标、又有定性指标，既有确定性因素、又有不确定性因素。现有的岩土工程勘察设计系统由于缺乏对

7、各类信息全面采集、表达、识别、分析手段，造成设计方案的优化和综合决策缺乏全面的情报支持。(8)现有的岩土工程勘察设计系统基本不具有空间分析能力。使得勘察设计方案的优劣取舍在很大程度上取决于设计人员的实际经验和技术水平，缺乏科学的决策支持。(9)研究成果和软件与实际使用脱节。许多软件是在比较落后的软硬件环境下，利用比较落后的软件手段和工具开发的，加之这些软件在解决具体问题本身上也很不完善，所以研究成果和软件与实际使用还有一定距离。二、解决方法要实现岩土工程勘察设计的一体化，应该实现岩土工程勘察设计流程的数字化。掌握先进的地理信息系统技术(GIS)、空间

8、数据管理技术、岩土工程建模技术、计算机图形学技术、地质统计技术和随机场理论，这一些技术与理论应该是实现岩土工