貴州省巖土工程勘察內外業一體化系統的探討

曹聚鳳 張 琳 陳芷君

（貴州省地質礦產勘查開發局111地質大隊，貴州地質工程勘察設計研究院， 貴州 貴陽 550081）

0 引言

貴州省碳酸鹽巖分布廣泛，約占全省面積的65%，主要為石灰巖和白云巖，為巖溶發育提供了雄厚的物質基礎[1-2]。在貴州省進行巖土工程勘察時，經常會遇到巖溶強發育場地，由于溶洞、溶溝、溶槽等不良地質現象的存在，導致巖溶區的勘察工作比非巖溶區的難度更大、挑戰更大。

1 貴州省巖土工程勘察存在的問題

1.1 勘察數據采集模式效率低

貴州省目前的勘察數據采集模式是先在野外進行紙質編錄，再回到室內對數據進行整理、錄入，該模式存在很多弊端：①紙質資料無法將編錄成果直接數字化；②原始資料不易保存，整理困難；③數據錄入繁瑣，效率低，易出錯；④數據更新困難，不能實時監控[3]。

1.2 配套軟件種類較少

貴州省比較常用的巖土工程勘察軟件有理正勘察、KT3000和華寧軟件等，與一些發達國家相比，我國在巖土工程方面的應用軟件，種類較少、數據分析能力較差、自動化程度較低，還存在很大的提升空間[4]。

1.3 人員綜合素質不高

貴州省的野外鉆探工作一般由勞務公司的鉆機工人完成，這些工人大多是文化程度不高的農民工，安全意識較差、質量意識薄弱，有時候會出現鉆孔深度弄虛作假、班報表冒充他人簽名等現象[5]。此外，部分勘察人員責任心較差、履職不到位，不逐孔進行現場編錄，而在室內補寫編錄表。

1.4 監理制度不夠完善

為了確保工程質量和進度，監理制度是必不可少的。但是在目前的發展階段，貴州省的勘察工作缺少獨立的監理系統，無法做到對勘察人員的行為以及勘察工作的進程進行實時監管[6]。

2 巖土工程勘察內外業一體化系統

針對目前巖土工程勘察存在的數據采集模式效率低下、無法實時監控勘察人員行為、無法實時監管勘察工作進程等一系列問題，可引進巖土工程勘察內外業一體化系統。該系統是指：利用互聯網、數據庫、計算機以及移動端等技術，構建野外勘察數據采集系統和室內質量監管系統，記錄勘察工序的發生時間、參與人員和具體位置，實時上傳開孔、終孔、編錄、巖（土）芯、取樣以及原位測試的照片或錄像，從而實現勘察成果的數字化采集和勘察質量的實時監管。

自20世紀70年代，國外的工程勘察信息化采集便開始發展，并建立了規模強大的數據庫；目前國內的工程勘察信息化建設步伐正在逐漸加快，2009年至2014年，黃河勘測規劃設計有限公司搭建了多屬性勘察數據采集與處理系統[7]。2015年，馬蘇對通信勘察業務中的智能移動終端應用系統進行了研究[8]。2016年，劉文彬等利用java語言設計開發了巖土工程勘察外業數據采集系統[9]。2017年，裴麗娜等研發了基于Android的工程勘察數字采集系統[10]。2018年，李進敏等對工程地質內外業一體化平臺進行了研究[11]。2019年，齊菊梅等對蘭州市水源地建設工程的勘察數據進行了數字化采集[12]。2020年，張金平對公路工程地質數據采集系統進行了研究[13]。

該系統不僅打破了傳統的紙質傳媒，實現勘察成果的無紙化采集，而且能夠將勘察外業數據與內業工作進行無縫對接，實現數據的實時更新和共享。除此之外，該系統還改變了傳統勘察工作的監管模式，不再是只能單純地檢查勘察報告的質量，而是延伸至野外源頭，真正地做到“過程留痕、責任可溯”。

此系統充分融合了當地巖土工程勘測外業環境特征與行業整體發展需求，此系統有限實現了在較大運作區域內多人協同工作，動態化提交相關數據到GIS服務器當中，從而可以實現高效地開展地理空間數據的整體收集和革新運作，進而也讓運作流程更加整體性。同時立足于服務器-客戶機的系統架構，也充分展現出系統功能完善、運作效率優異且可以全面支持離線工作等特征。整體系統的邏輯架構主要包括有基礎層、數據層、業務層以及運用層四個部分。

基礎層，核心包含有支持系統內部軟件運作所匹配的硬件設施，其中最主要的有：數據庫服務器、運用服務器以及相匹配的網絡設施等。

數據層中的數據庫同時也包含勘測內外業整體化運作，通常是運用混合架構規劃。移動外業數據運用的是輕型數據庫進行數據收集工作；內業數據處理則運用的是工程數據庫；服務器數據是運用FTP服務器進行管控。

業務層形成了模塊化的軟件工程統籌架構，各個運用端借助軟件通訊端口與網絡協議進行互相接入。

運用層是系統運作功能的關鍵載體，其提供了完善的前端用戶操控界面，核心是負責系統功能以及相關數據的完整化展示。這四個架構相對獨立，但也有著非常緊密的聯系。

3 對巖土工程勘察內外業一體化系統的幾點思考

3.1 勘察數據庫的內容

巖土工程勘察內外業一體化系統應建立項目數據庫和人員數據庫，項目數據庫應包含勘察成果數據、安全交底記錄、質量技術交底記錄、保險單等內容；人員數據庫應包含姓名、聯系電話、身份證、簽名筆跡等內容。

3.2 確保數據的安全性

通過巖土工程勘察內外業一體化系統能夠采集到大量的地質數據，這些數據對地質建模、工程建設等有重要的意義，一旦數據泄露，造成的危害不可小覷。因此，如何保證勘察數據的安全性，消除安全隱患值得探索。

3.3 打通軟件之間的數據接口

巖土工程勘察內外業一體化系統要兼容各類勘察軟件的數據格式，打通軟件之間的數據接口，實現勘察數據的無損傳遞，完成從野外數據采集到二維成果提交、三維可視化建模的一體化過程。

3.4 巖溶地區的適用性

針對貴州省巖溶發育的情況，巖土工程勘察內外業一體化系統若能側重巖溶的影響，比如，在勘察時能夠突出顯示含有溶洞的鉆孔，在計算設計孔深時能夠考慮巖溶的影響，便能增加該系統在巖溶地區的適用性。

3.5 與政府監管平臺進行對接

貴州省可以借鑒北京市、廣西省等地區的經驗，將巖土工程勘察內外業一體化系統與政府勘察質量監管平臺進行對接，實現人員信息、項目信息的實時傳遞，對異常信息進行統計，便于主管部門進行核查，為勘察質量監督及工程事故調查提供信息化手段。

4 結語

針對貴州省巖土工程勘察存在的一些問題，引進巖土工程勘察內外業一體化系統，能夠實現勘察成果的數字化采集和勘察質量的實時監管，對提高工作效率和提升勘察質量具有促進作用。此外，在引進該系統時，需考慮數據庫、數據安全性、數據接口、巖溶區適用性、政府監管平臺對接等幾方面因素。