巖土勘測試驗成果集成化數據庫開發及應用研究

肖潤杰，郭 義，周 政，周星志

(1.中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司，湖南 長沙 410007；2.湖南科創電力工程技術有限公司，湖南 長沙 410007)

0 引言

根據調查，理正軟件依然是目前巖土試驗成果數據庫建立輸出文件的主要工作軟件。但該軟件在勘測試驗成果數據集成和批量修改等方面還存在不同程度的優化空間。這個問題也是制約勘測試驗成果集成化數據庫開發的重要因素。

近年來，有大量學者和技術人員致力于巖土勘察工作中數據管理的二次開發，郭義[1]等基于理正軟件利用EXCEL進行二次開發，形成輸電線路巖土勘探點信息集成化數據庫，極大提高了信息前處理效率。王俊飛[2]等在EXCEL平臺內嵌VBA 進行二次開發, 保證了供電計算科學快速進行。王桂堯[3]等在NET 開發平臺上用 Visual Studio Tools for Office 對 EXCEL 進行二次開發，設計了路基沉降監測處理系統，提高了工作效率。陳靜瑜[4]等結合 Excel 數據表法和極限分析上限法進行滑坡滑裂面抗剪強度參數反演分析，取得了良好數據管理及分析效果；尤蘇南[5]利用Excel數據計算處理功能和CAD 繪圖功能結合起來，使勘察工程中生成“勘探點平面布置圖”的時間大大縮短。

通過學習、總結其他二次開發者的工作經驗，本文基于理正軟件，對EXCEL平臺進行二次開發，建立勘測試驗成果集成化數據庫，應用于巖土勘察工作。

1 巖土勘測試驗成果應用現狀分析

1.1 客觀因素

巖土勘測試驗樣品的取樣原則為根據相關規范和任務書的要求，兼顧擬建場地的勘察階段、地形地貌、地層巖性、水文地質和不良地質等方面抽取樣品。從空間上分析，樣品整體呈零星點狀分布。而由于樣品的隨機性差異，造成各試驗樣品的同項數據成果難以具有關聯性和規律性。

目前，勘測試驗樣品成果表由試驗室通過Office軟件生成，各數據均為獨立的數值格式。因此，此類表格無法對同地層同狀態樣品的試驗數據進行歸納統計和計算分析。如何有效地對大量試驗數據進行分類統計與計算分析，成為建立集成化數據庫的主要客觀因素。

1.2 常用軟件的制約

理正軟件作為巖土勘察專用的通用軟件，被廣泛使用在成果數據庫建立的工作中。但通過大量專業技術使用者的調查，總結出使用理正8.5PB及以下版本軟件建立試驗成果數據庫存在幾點弊端。

1)樣品各數據錄入：理正軟件中，樣品內各數據需逐個錄入，信息量巨大、繁復，耗時費力；鍵入時易發生錯誤、遺漏，造成差錯時間加長，降低整體工程效率。

2)各試驗項目多窗口錄入：單個樣品不同試驗項目數據成果需鍵入多個獨立窗口，數據集成化程度低，自檢或校審時發現鍵入錯誤后，數據管理能力降低。

3)樣品對應的鉆孔發生變化：當錄入環節發生樣品錯錄其他鉆孔，或鉆孔編號發生變化時，該鉆孔下所有樣品數據需刪除后重新錄入，無法批量修改。

2 勘測試驗成果集成化數據庫二次開發

理正軟件為方便技術人員二次開發，設置了“讀入理正標準接口數據”。所以可以利用EXCEL平臺建立易于過程控制的集成化數據庫，再生產標準接口數據文件，最終通過理正軟件進行運算和輸出。

2.1 集成數據庫的建立

利用EXCEL平臺作為巖土勘測試驗集成化數據庫載體。在一個EXCEL文件中建立“取樣鉆孔一覽表”“土工試驗成果表”和“試驗成果理正接口”三個子文件。

2.2 數據庫內文件的調用

基于EXCEL函數，采用VLOOKUP和IF函數語句實現“試驗成果理正接口”對“土工試驗成果表”和“取樣鉆孔一覽表”的搜索，函數語句為：IF($AL="",VLOOKUP($B5取樣鉆孔一覽表!$M:$NCOLUMN()-Z,0),VLOOKUP($B5,土工試驗成果表!$M:$N,COLUMN()-Z,0)) (L為目標行；M、N為搜索范圍；Z為目標位置相關數據)。

根據語句代碼鏈接，“土工試驗成果表”和“取樣鉆孔一覽表”內鉆孔、試樣編號和成果數據可被“試驗成果理正接口”輸入區動態調用。經此處理，以上信息數據可自動更新，并可分散化和批量錄入，保證工作質量，提高工作效率。

2.3 理正接口文件的實現

“試驗成果理正接口”輸入區調用“土工試驗成果表”和“取樣鉆孔一覽表”內相關數據后，在右側成果區生成帶有理正信息代碼的數據庫，部分信息代碼意義見表1所列。

表1 信息代碼意義表

成果展示如圖1～圖3所示。

圖1 試驗成果理正接口文件輸入區

圖2 試驗成果理正接口文件成果區

圖3 試驗成果TXT文件

圖1為試驗成果理正接口文件輸入區，除鏈接代碼以外，各數據均可篩查調整。圖2為試驗成果理正接口文件成果區，均為自動生成部分。將該窗口成果區有效區域復制如TXT文件，再將TXT數據導入到Word，選擇查找將字符“/n”替換為“p”，將成果復制粘貼如“試驗成果TXT文件”，如圖3所示。最后將試驗成果TXT文件一鍵導入理正軟件即可。

3 試驗成果集成化數據庫的優勢

試驗成果集成化數據庫具有數據集成化高和信息動態錄入可修改的特點。主要優勢體現在數據可批量拷貝修改，方便篩查修改，操作簡便。同時保留理正軟件作為常規通用軟件的優勢，利用TXT文件可一鍵導入相關數據，進行數據計算、統計及成圖等工作。

4 優化方向

1)試驗成果理正接口文件輸入區內可進行篩查和修改，但智能化程度還有待提高。可再次利用EXCEL平臺建立相關函數或宏文件，通過設定變異系數，直接篩除不合理數據。

2)數據庫文件導入理正軟件后，通過相關統計計算，可得出各試驗項的標準值、平均值等數據。可將相關數據再次導出為EXCEL文件，進行人工篩查計算得出各試驗項的推薦值，再進行相關計算，得出承載力、壓縮系數等參數的推薦值。

5 結論

1)理正軟件作為巖土勘察專用的通用軟件，存在數據錄入繁瑣，工作集成化低的弊端，但該軟件留有技術人員二次開發的窗口，即“讀入理正標準接口數據”。

2)EXCEL平臺是一種較好的集成化數據庫載體。通過EXCEL平臺建立子文件，輸入相關函數語句，可動態調用和修改相應數據信息。最后生成帶有理正信息代碼的數據庫文件，導入理正軟件中進行計算統計，達到為巖土勘測試驗數據集成化的目的。

3)通過EXCEL平臺進一步開發，可在文件中篩除不合理數據和篩查計算推薦值，并進行相關計算，得出承載力、壓縮系數等參數的推薦值。