张万锋

摘 要：岩土工程勘察工作中，随着计算机信息技术的发展而引用了数字化技术。本文简单分析了传统勘查技术的不足之处，并简要介绍了岩土工程数字化勘察技术，并重点分析了了数字化勘察技术实现应用的关键技术，对于深入研究和应用岩土工程数字化勘察技术有很大的积极意义。

关键词：土工程 勘察 数字化技术 应用

中图分类号：TU19 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（c）-0023-02

岩土工程勘察技术随着计算机信息技术的发展而渐渐向数字化过渡。并且也在很大程度上推广了数字化技术。勘察工作是岩土工程中建设中设计实施的基础，如果依靠的数据是零散的，就很难将实际空间的变化情况完整的反射出来，因此，需要针对地形地貌、地下水位、钻探资料、地层界面、多种物探等多方面内容进行勘探，取得全面完整的信息。这样可以保证工作人员及时获得清晰，系统，直接的相关数据，更好的做好岩土工程工作。目前，岩土工程的建模、特征分析、数字化、地质解释、数据库管理、图形可视化等工作项目，在计算机图形处理技术不断发展的基础上，得到了长足的发展。能够最大程度地保证岩土工程勘探数字化系统不断的向现代化和信息化发展。

1 传统的岩土工程勘察方法存在的问题

1.1 勘察资料过于地质化

目前，相关勘探部门普遍工程规范制度比较陈旧技术落后，各自为政的进行勘察设计工作，再加上岩土工程本身有一些特殊性存在，杂合就让设计和勘察之间的连接变得十分不紧密，因此，勘察的内容没有办法在设计中很好地体现，设计人员很难准确完整的对岩土工程信息进行分析和理解。另外由于设计人员没有到位的专业素养，在设计过程中不能很好对工程勘察信息进行领会，这就造成了信息的浪费。

1.2 数字化地图与数字化设计系统的联系不够紧密

地形图在岩土工程勘探中是设计系统的底图，在数字化地图当中有一些细节不是很合理，因此，没有办法和CAD进行很好的关联。因此，只能让设计系统将勘探资料再次数字化，这就给CAD设计软件的推广造成了一定程度上的障碍。

1.3 勘察信息数字化程度较低

勘察部门主要是通过图纸、文字、表格来描述相关内容，供勘察信息，这样对设计师分析勘察数据有一定的影响。造成了地里勘察信息解读的难度。

2 数字化勘察技术

数字化岩土工程勘查技术完善了计算机辅助信息流程，实现了传统技术向现代CAD技术的最大程度地转换，使用计算软件、数据库、测绘、CAD等，整合勘察、设计、计划等数据等等内容的现代化勘查技术。数字化岩土工程勘查技术做到了信息化的数据采集，可以给相关人员提供数字化的勘察资料，并且拥有网络化的硬件系统。

数字化勘查技术主要是合理科学的将工程观点利用起来，保存勘察和设计过程中的图形图像、表格文字等信息，为各个环节的设计提供依据，因此，在整个勘察过程中，要积极的提高生产效益，组建更加全面更加智能的工程勘察设计系统。

3 数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术探讨

3.1 岩土工程数字化建模方法

表面建模法（数字表面模型）出现的比较早，是岩土工程地质建模工作主要采用的建模方法，目前这种建模方法被广泛的采用，表面建模法的主要原理是利用数字化建模方法准确的表示出工程地质的外表面。在表面模型法中使用测点获得的一系列离散的测点资料，测点的几何特征，数据的属性等特征性的数据作为基础来表现地质体的界面。将一些同属性的点按照特定的规则来进行连接形成一个网状的曲面片，从而更好地确定整个地质体的空间属性。岩土工程数字化建模在目前主要是使用数学模型法和图示模型法，我们主要针对图示模型法进行简单的分析。

在图示模型法中主要使用便捷表示法，等值线法，规则格网法，不规则格网法。在我的工作中，经常使用不规则格网法，因此，下面主要分析一下不规则格网法。不规则格网法，英文缩略为TIN：区域被所有的点划分成相连的三角面网络。各个点应该完全落在三角面的边缘，三角形内部或者顶端。因此，不规则格网法是一个三维空间的分段线性模型，很多表达方式可以表达不规则格网法拓扑结构的存储方式，现在介绍一个简单的记录方式：每个三角形，每个边，每个节点都应该对应一个单独的记录。有三个指针记录包含在三角形记录当中，指向三角形的三个边的指针，包含着4个指针字段，有2个指向相邻三角形记录和两个顶点的记录的指针。也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。可以直接记录每个三角形的顶点和相邻三角形。每个节点包括X，Y，Z三个坐标值的字段。这种拓扑网络结构的特点是：在一个给定三角形当中，要在一个固定的时间内对三个顶点属性和相邻三角形进行查询。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率，当然可以在此结构的基础上增加其它变化，以提高某些特殊运算的效率。

3.2 数字化岩土勘察工程数据库系统。

地理信息方面的空间数据和非空间数据，是以GIS为基础的原始数据，它们的来源包含以下几个方面。

（1）自然区划图。

自然区划图反映了被研究区的河流信息，道路信息，人民聚居区的信息，山川的信息，公共设施的信息等等地理信息。

（2）地形、地貌图。

地形地貌图可以反映出被研究区域的自然地貌的情况。

3.3 岩土工程勘察数据主要包括的内容

岩土工程勘察数据主要包括：在岩体勘探工作中，严格的筛选被研究区域的工程地质勘探资料，对于地理环境、土质等所有信息进行严格的分析处理；被检测区域的液化等级信息、液化指数信息、特征周期、年代、沉积相等各种建筑场地的地层相关信息。

综合上述情况来看，数字化岩土勘探工程数据库系统的构建可以按照以下几个方面实行。

（1）岩土工程勘察数据库的概念模型设计。

岩土工程勘察数据库是一个数据密集、处理复杂的数据库应用系统，岩土工程勘察数据库的概念模型设计，是岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作。为了可以获取反映信息世界的概念性数据模型，应该仅仅以现实世界中实体的数据来建立模型，即研究数据对象与属性及其关系，并据此建立对应的数据库表结构。

（2）数据库建立实现。

岩土工程一体化系统有三种数据类型：用户输入的原始数据，系统生成的中间数据，最终数据。原始數据是由测点数据组成，其中包括测点几何属性数据和测点信息属性数据。中间数据包括：根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等，根据这些模型可以生成用户需要的各种图形文件，还可以进行各种信息查询操作；最终数据有很多种，主要是根据用户需要由中间数据生成，包括图形资料和文档资料，如：地质勘察报告等。

4 结语

勘探工程发展的必然趋势是改进岩土工程勘探方法，由传统方法逐渐向数字化勘查技术过渡，并且将这种方法推广开来，这就是勘察工作发展的方向，但是在发展的道路上，必然还会出现一些没有完全攻克的技术难题，目前中国相关的技术人员缺口很大，因此，我们应加强数字化岩土工程勘查技术人员的培训，在技术应用方面应该加大力度进行研究工作，这样才能真正地实现岩土工程数字化勘察技术的进步。

参考文献

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