基于數字化的巖土工程勘察技術研究

彭浩

（重慶市地質礦產勘查開發局107 地質隊；重慶一零七工程勘察設計院有限公司，重慶 401120）

1 巖土工程地質勘察內容

①注重收集施工現場地表動態水文活動情況，分析地表水文活動對工程實施環節造成的各類影響，有針對性地制訂相應解決方案。②注重地下水活動情況勘察，分析地下水活動使地質工程結構受到的破壞，秉持因地制宜原則，制定具備更高可行性的應對措施。③充分研究地區構造穩定問題，全程跟進巖土工程實施期間的地質狀況，做好工程地質條件及周邊建筑工程地質勘察結構調查工作，防止因巖土工程建設對周邊生活用水造成不利影響。在巖土工程實施期間有序開展地質勘察工作，能夠切實降低工程質量問題發生概率，保障工程建設與周邊生態環境的平衡，為實現高質量開展巖土工程目標奠定堅實基礎。在開展地質勘察工作中，由于巖土工程施工會不同程度地引發周邊構筑物變形問題，全程監管施工現場周邊環境與構筑物，規避工程安全隱患問題[1]。

2 強化巖土工程數字化技術的重要性

2.1 保障巖土工作的安全性和質量

在具體的巖土工程勘察環節應當注重對數字化技術作業的掌控，進一步優化相關信息數據處理的步驟，確保巖土勘察的全面性和精準性，提高工程信息數據處理水平。因為路基地質條件的作用下可能會產生軟土層現象，應當在整體角度上出發客觀性預測所有影響因素，采取有效措施緩解技術作業上的困難，以數字技術為支撐防止作業不合理導致的信息數據誤差，使數字基礎被充分融入沿途空乘勘察環節強化相關工作能力。合理運用數字化技術和確保結構設計的專業性、科學性，可以最小化或消除巖土工程勘察的外在影響性，確保工程結構設計的穩定性，確保數字化設計系統處理的質量成效，提高問題處理水平，降低或消除巖土工程結構勘查數據誤差。不僅如此，合理運用數字化技術可以明顯提高施工的快捷性，縮短巖土工程勘察工期，在提高工程信息數據處理水平的基礎上也保證實現工程勘察方面的各方面效益。巖土工程修建具有很高的技術含量，會直接關系到巖土工程使用的穩定性和耐久性。將數字化技術合理出力進行運用還能夠為巖土工程中高質量發展提供有利條件，保證工程質量完全符合相關標準以及工程要求。進一步提高巖土工程勘察數字技術作業水平，在整體角度消除客觀影響技術作業過程的干擾因素、影響技術作業過程的受干擾程度，充分了解、掌握新型巖土工程管理的思維模式以及技術作業進展，從而總結巖土工程數字化勘察技術作業要點[2]。

2.2 增強巖土工程勘察數字化技術的應用效果

從巖土工程勘察專業機構的角度來講，應當進一步注重對數字化勘察技術作業流程的調整，確保勘察模擬工作的有序性和長效性，高質量開展數字化地圖繪制過程的技術指導以及質量監督工作。因為從目前來看，巖土工程數字化技藝還不能表現明顯的成熟化，需要由工程勘測專業機構全面探測工程現場客觀條件以及巖土工程修建過程的外在影響性，結合相關信息建立落實具有高度可行性的勘察模擬作業模式。巖土工程管理要基于工程高質量發展、并安全使用的角度進行考慮，以切實體現數字化技術的顯著效用，使地質勘查流程更加合理，保證符合地質勘查相關要求，促使巖土工程高效發展和運行。要想在具體的巖土工程管理環節保證數字化地圖流程以及施工過程更加安全，就需要加大對相關工作監督的力度，以更加適宜的勘察技術設備助力工程勘察工作的標準化、規范化發展。由此可知，大力注重勘察模擬技術以及信息管理，注重數字化技術融入，可以明顯提高工程數字化設計系統處理質量成效。

3 巖土工程勘察數字化特點

對于巖土工程勘察而言，數字化技術在其中的融入通常都會表現3 個特點，即動態、安全和集群。具體如下：①動態性。重點就是利用定向監測技術，將巖土工程勘察予以實時監控和管理，并對勘察數據重復共享過程予以全程監控，使工程現場問題得到盡早辨別、處理和防控。②安全性。重點就是說在數字化技術的有力支撐下，指定設備可以替代人力參與現場環境相對惡劣的巖土工程勘察工作，從而降低或消除相關工作過程的安全風險，確保作業現場人員各方面安全。③集群性。主要就是說在數字化技術的有力支撐下，能夠對巖土工程勘察數據系統予以實時監測，以達成動靜結合作業的目的，將勘察系統功能予以集中處理，為具體巖土勘察的有序進行奠定技術上的有力保障。其實，在多個行業領域中的信息處理過程都會涉及集群化操控技術，所以具體處理方式也基本都是分布模式，從而使將智能終端設備引入其中，并保證對智能終端合理操控，明顯緩解了巖土工程勘察的煩瑣性和艱難性。在系統運行中建筑集群化控制措施，將原本系統予以實時調控，保證能夠滿足智能終端良好運行的要求，這也是智能終端控制數字化的發展方向，也是巖土工程勘察數字化發展趨勢。

4 巖土工程數字化勘察系統結構

從數字化技術的角度而言，巖土工程勘察系統基本上可以劃分為3 個區域，即外在感應、信息數據傳遞以及信息存儲。具體如下：①外在感應系統主要是由信號感應裝置和配套控制系統組成。能夠對感應裝置作用實體空間區域內工程土質條件等數據進行合理變更，以先進的智能感應功能實施操作指令，進而快捷化開展所涉管控工作。②信息數據傳遞系統承擔著工程勘察信息數據傳遞共享的功能，相關工作的開展應當以數字技術為支撐，以強化信息數據傳遞共享的全面性、精準性和快捷性，并且為巖土工程數字勘察技術作業的良好開展提供通信網絡方面的有利條件，保證工程勘察數據可以被遠程傳遞到控制裝置內部。③信息數據存儲系統運行的穩定性會關系到工程勘察的快捷性和成效性。在具體的巖土工程發展中，所涉及的地質信息數據需要充分結合相關標準實行類別劃分和保存，保證這些信息數據的完整性和可參考性，保證可以用工程設計及修建計劃的完善輸出現實憑證，借助信息數據的收集完善工程模型處理系統，切實提高勘察技術效益。在巖土工程規模逐步擴大的條件下工程實地區域條件會更加復雜，在完善數字化勘察信息數據系統過程中，在信息數據方面有了更嚴格的要求，應確保這些信息數據的全面性、真實性和精準性，從而使數字化勘查技術體系更加趨向于完善。

5 巖土工程數字化勘察關鍵技術

5.1 巖土工程數字化建模技術

在具體的原土工程數字化勘察過程中，所用建模技術（圖1）會涉及兩種方法，即表面與圖示。對數字表面模型法進行合理應用，可以完整呈現巖土工程實地區域的地質狀況，所以得到巖土工程相關機構的充分運用。表面模型法相關工作過程涉及的數據基本上都是出自于工程離散方面的評測，其中包括幾何特征或屬性特征數據，依照這些數據重新解釋與構建地質體界面，將抽象的同數點依照規則連接成網狀曲面片，直觀展現出整個地質體的空間屬性。常用的圖示模型法包括邊界表示法、規則網格法、不規則網法與等值線法，需相關勘察單位結合巖土工程實際建設要求，選擇適宜的圖示模型技術。其中，不規則網法就是將巖土區域內的有限個點劃分為相連的三角面網絡，被勘察區內的任意點落在三角面的頂點、邊上或三角形內部，構建起三維空間的分線性模型。沿模型直線計算出地形剖面圖結構數值，在原結構基礎上增加其他變量。

圖1 數字化勘察建模形態

5.2 場地虛擬實現技術

場地虛擬技術作業過程重點就是工程信息系統構建（表1）。這種技術通常都會被作用到工程實地區域規劃、工程實地區域以及設施信息整理以及地理條件評估等環節上。①收集勘察現場地質資料，如勘察地點地理特征、土質與地層信息等。②結合數字化系統完善需求，進一步明朗化數據與數值之間的關聯，將數字化系統要求進行直觀化展示，促使概念性模型可以集中呈現巖土工程實地區域的客觀條件[3]。在完善巖土工程信息系統的過程中，應當保證所輸入的數據具有高度的精準性和參考價值，避免數據存在較大誤差。除此之外，還需要保證相關工作人員結合信息系統內容，快速搜集到地質相關信息數據、影響和圖形等。

表1 巖土工程勘察業務系統信息表

5.3 安全監控技術

巖土工程勘察中的大部分數據都有著較強的嚴密性，所以就應當引入效用顯著的安全監控技術，避免這些信息失去完整性，導致工程不能穩定發展。合理運用安全監控技術還可以實時精準辨別數字化勘察系統運行中的影響因素，并對環境安全參數進行持續監測，防止系統數據存在不良因素。除此之外，在以往的巖土勘察環節還會呈現出測量數據繁多、精準性差的不良現象，需要借助安全監測技術措施把相關數據進行長期完整保護，以減少工程勘察過程各方面資源的投入。

6 提升巖土工程數字化勘察技術應用水平的具體措施

6.1 嚴格審查巖土勘察結果

嚴謹態度對巖土工程勘察最終的信息數據進行審查，可以在確保勘察信息數據全面而精準的基礎上，確保這些勘察信息數據真正作用到工程設計與修建方面。這還應當保證工程勘察組成員都能夠充分結合有關部門要求開展勘察工作，防止勘察數據信息存在較大偏差，從而確保數字化勘察工作的高質高效開展。

6.2 做好勘察前準備工作

要想在合理范圍內，最小化或消除巖土工程勘察問題的可能性，專業人員就應當保證相關工作基礎條件的完備，指派專職人員對這些基礎條件完備程度全面審核，通過實地探測切實了解工程現場土質條件，然后結合相關信息建立落實具有高度完善性、合理性的數字化巖土工程勘察計劃，確保勘察設計信息數據的全面性和精準性。采取有效措施增進勘察工作組以及設計工作組之間的合作，充分參考最終的勘察信息數據，為后續設計與施工工作的良好開展提供有利條件，從而切實體現數字化勘察技術的顯著效用。

6.3 提高工作人員專業水平

巖土工程勘察專業人員技能和專業素養會關系到工程整體質量及其發展穩定性。有關單位應當注重專業人才的儲備和引進，對于所錄用和引進的專業人才應保證其具備超高的專業技能，并結合本行業發展情況及其要求對其實行培訓。在行業內部人力資源管理中建立和完善政策，力求明顯調動業主體人員自我提升發展的意識，逐步強化其數字化勘察作業的技能和職業素養，為巖土工程勘察作業的快捷高效發展提供有利條件，為巖土工程勘察行業領域的先進化發展提供人力資源上的保障。

7 結語

在巖土工程勘察行業領域新發展時期，應當注重科學技術的改進優化結合數學化社會發展趨勢，開展師大工程建設工作，就是體現數字化技術在巖土工程勘察中的顯著效用。要想確保工程勘察信息數據全面的精準，應積極融入新型數字技術，促進勘察工作的發展，以數字技術為支撐收集地理信息、空間信息等，進而為巖土工程勘察行業持續向好發展提供技術上的有利保障。