计算机技术在工程勘察中的应用研究

2015-04-16朱连震

建材与装饰 2015年31期

关键词：勘查工程分析

朱连震

（滁州市建筑勘察设计院　安徽滁州　239000）

计算机技术在工程勘察中的应用研究

朱连震

（滁州市建筑勘察设计院安徽滁州239000）

工程勘察是为满足工程建设的设计、规划、施工、运营及综合治理等需要，通过运用工程测绘、现场测试、钻探、物探、长期观测、实验室试验等多种勘察方式和手段进行的综合性地质工作，查明各种工程建设地区的工程地质条件，为工程建设的规划、设计和施工提供必须的基础资料。本文对工程勘察进行分析，分析传统工程勘察的问题，分析计算机技术在工程勘察的应用，寻求符合现代发展需要的工程勘察技术，为工程需要提供服务和保障。

工程勘察；计算机技术；问题；应用

工程设计的先决条件就是岩土工程的勘察，岩土工程信息包括地形地貌、断层、地下水位、风化层厚度、地层界面及各种物探、化探资料，这些资料数据为工程设计服务。但这些数据信息分散复杂，需要运用适当的数学模型进行分析计算，根据计算结果实现规律的发现。传统的勘察方法浪费时间和精力，不能完整的立体的表现工程的场地地质物理学性质变化。随着计算机技术发展，科技人员根据工程勘察的操作步骤和数据需求设计开发软件，实现岩土工程建模、岩土工程数字化等多种先进技术的广泛应用，发展为现代化、信息化一体的岩土工程勘察数字化新体系。

1　工程勘察的现状及存在问题

1.1现状

①智能化的工程勘察设备和先进的计算机技术广泛应用于工程勘察上，提高了勘察的效率和精确度；②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，实现多种复杂地形复杂状况下的工程勘察。

1.2问题

（1）勘察资料过于地质化。地质勘察的技术特点要求勘察、设计等多项工作分散，勘查数据信息量大、结构复杂，勘查成果在设计中的转化率较低，造成工作的浪费和损失。

（2）软件系统的封闭性。软件系统根据勘察细节的需求建立，缺乏完整性，各专业CAD系统之间的信息沟通由于数据模式的差异非常困难。

（3）工程勘察设计系统中空间分析能力不合理，不能根据有效的数据和数学模型形成完整的决策结果。

（4）系统综合能力差。工程勘察的多方位信息复杂多样，包含多类型的空间定位特征、定量指标、属性特征等，现有的勘察设计系统缺乏数据的全面综合处理功能，不能实现最优方案的设计和决策。

（5）数字化设计系统与数字化地图的软件结构不同，不能实现数据的有效对接，造成数据的机械移动，容易沾染计算机病毒和造成数据丢失，影响数据结果的应用。

2　岩土工程勘察一体化

根据工程勘察中勘查与设计分离。设计软件沟通对接困难等不够完善的主要问题，进行工程勘察计算机技术一体化体系的建立。建立统一的框架结构和协同工作环境，进行系统的总体设计和制定切合实际的实施方案，根据方案实施的细节匹配对应的计算机技术，将当代测绘技术、数据库技术、网络通信技术、CAD技术等多种计算机技术根据工程项目的所有信息环节有机的集成，实现数据采集信息化、硬件系统网络化、勘察资料处理数字化，图文处理自动化的智能工程勘察设计体系。

3　计算机技术在工程勘查中的应用

3.1在工程测绘中的应用

（1）工程勘察所依据的地形图、平面图等基础图件是工程测绘工作的结果。计算机技术在工程测绘的应用形式是应用高精度自动化的测量测量仪器进行数据的获取、数据传输、数据处理，其中全自动数据处理系统包括数据检核、存储调用、平差计算、数字专题图、数字地图的产生及数据库的管理应用、专家系统、机助成图等内容，这种全自动智能化测量仪器的应用，增加了工程测量的精确度和可靠性。

（2）计算机技术中的卫星跟踪定位技术实现了遥感图像的精确传输和处理，控制网数据处理、高程数据处理、区域网平差、导线测量平差等计算机技术的运用，保证了大量测绘数据的整理和处理高精度、高速度。测绘情报资料的联机检索发展，实现了全国性脉络贯通联机检索网络。

3.2在水文地质的应用

（1）地下水的隐伏特质要求地下水的勘察需要通过建立模型实现。水文观测资料的采集实现自动化智能仪器的运用，DSH程控水位计和全自动智能水位仪实现无人操作下的数据自动连续采集和计算处理，通过传输系统传输测量参数，并进行相关计算公式的计算。离散化模型中数值模型是地下水动态研究的重要理论基础，有限分析法在流体力学和固体力学的应用中具有精度高、编程容易和稳定性好的实用价值优势，水文工作的各阶段计算机技术的应用保证了数学模型、电拟模型、映射孔原理模型等研究模型实现水流特征的预测，高效分析地下水系统。

（2）地基和坝基的计算机技术应用体现在有限元法、有限分析法等数值方法的SUSED程序的编制和应用，实现稳定和非稳定渗流的分析研究。计算机技术实现地下水资源的分析评价和未来状况的预测预报，并将定量化有效体现。水化学研究应用计算机技术的图解和数值方法将成果资料建立水化学数据库，实现数据的共享和传播。

3.3在工程地质的应用

3.3.1在工程钻探的应用

现阶段的钻井工程系统是以计算机技术为基础的多功能系统，该系统可以将钻机的钻孔数据结合岩石特性生成深度曲线，利用合理的参数需要，将数据结果通过数据采集系统的多路传输电路经数据通讯网自动输入，实现数据的分析，发挥数据的指导作用。计算机技术在工程钻探的应用实现了脱机使用的可能，实现钻机的孔内参数连续监控，该系统的扩展和调整方便快捷。工程钻探的计算机技术应用的另一个表现是专家系统和人工智能结合的钻井人工智能系统在咨询程序方面的应用，增加了功能的高效发挥。浅孔小钻中应用计算机技术进行优化钻进分析和可钻性分级等多项工作，为数据的建立和工程地质分析研究提供最准确的资料。计算机技术实现土体的地震液化模拟分析，实现模糊综合评定法对建筑场地类别的评定，根据试验数据在数学模型中推导土体本构关系，并将土体动态变化的结果量进行回归分析，得到最后的最终沉降量的预测。

3.3.2在地下工程及斜坡稳定性的应用

应用计算机技术的二维、三维的数值分析和物理模拟等进行试验的数据采集和控制，实现应用于开发物理模型试验和专用程序设计的同步操控，应用极限平衡法、应力-应变分析法等与稳定性的影响因素联合作用分析，预测斜坡的稳定效果对工程建设的影响。计算机技术的应用取代了传统的围岩稳定性试验，减少了试验成本，并有效的保证了数据结果的稳定性和精确性，利用计算机技术的自动采集数据并报警的遥测仪器的应用更是在斜坡及洞室稳定性监测中发挥了重要的作用。

3.4数据库、专家系统和机助制图

计算机技术的发展为数据库管理系统提供软件基础，实现工程勘察数据的建立。专家系统融合相关知识理论、实践精华及专家的知识经验，用计算机软件体现并升华，提供专家水平的问题解答和操作模式。机助制图实现数据资料的多途径收集和模型加工，为工程勘察提供最需要的图纸效果，并保持效果的精准、完整和简练，为实际应用提供参考基础。