隨著社會的迅猛發展與數字化技術的不斷進步，對于巖土工程的勘察工作也逐漸走進了數字化的時代。如何才能在巖土勘察工程中靈活地運用數字化技術提高勘察的工作效率，是目前巖土工程勘察人員共同需要解決的首要問題。事實上，在勘察工程中使用數字化技術，需要經過一系列的體系建設，并需要在實際的工程運用中進行相應的技術調整。文章主要就勘察資料的收集、數字化建模方法、勘察數據庫的設計，這幾個關鍵環節進行探討。

　　摘要：如今，在巖土工程的勘察中，使用數字化技術已經成為一種普遍的趨勢。文章將就數字化技術在巖土勘察工程中的應用進行探討，主要內容包括勘察數據庫的設計以及數字化技術的運用。

　　關鍵詞：巖土工程師論文,巖土工程,勘察工作,數字化技術

　　1事先收集好勘察所需的資料

　　1.1確定勘探深度及間距

　　在勘察的過程中，首先要確定好勘察的間距和深度，由于巖土的結構形式和基礎形式并不相同，因此相應的勘探深度也不一樣。舉例來說，假如磚混結構住宅是5～6層，那么勘探孔深15m就可以了，但是，如果是五層的框架結構商場，由于柱網的柱荷載相對比較大、基礎面積足夠大，那么勘探施工人員就可以使用樁基，如果勘探孔的深度只有15m，就達不到標準不能使用樁基。

　　那么，我們在一般情況下，鉆孔的勘察深度要能控制主要受力層，那么就要在5m以上；如果是高層建筑，就要確保勘察孔達到基底下0.5～1.0倍的基礎寬度，當然，還需要根據工程的需要達到控制性鉆孔深度，也就是要超過地基變形的計算深度，以便能夠達到勘察需要。

　　1.2科學劃分野外的地層

　　科學勘探實踐表明，在影響室內資料整理是否準確的眾多因素當中，野外地層的正確劃分是最為關鍵的一個因素，一般來說普通的大型工程施工都采用鉆機平行作業的方式進行，這就意味著需要大量的技術人員作為支撐。但在實際的工作中，往往出現各勘探班組各行其事的局面，直接的后果就是資料匯總難度大，就會給室內整理工作帶來很大麻煩。

　　那么，要想解決這一問題，可以把勘探技術人員集中起來共同勘探一到兩個的鉆孔，然后確定統一的編錄形式。與此同時，還要及時地組織專門的人員到現場去負責勘探區域整體野外的分層連線，一旦發現了問題，就要及時地上報，并且采取合理、科學、及時的措施進行應對。

　　1.3對地下水位的觀測方法

　　勘察人員在地下水位勘察量測的過程中，一般需要解決以下幾個關鍵性的問題：

　　首先，勘察人員在勘察的過程當中，要保證觀測地下水位的工作可以同步地進行，然后在最后一個鉆孔施工的二十四小時以后，再開始進行量測工作。

　　其次，勘察人員對地下水位進行量測時，要詳盡分析和了解地下水開采情況，如果量測的時間剛剛好是位于附近抽水井抽水下降漏斗，換句話說，勘察人員所量測到的地下水位，將會比實際情況深。

　　再次，在勘察人員對水位量測的工作過程中，把鉆孔坐標、標高回測結合起來。根據以往經驗，水位埋深產生幾厘米的誤差在所難免，這也就意味著量測數據不能達到地下水位量測精度為+2cm的要求，也就意味著勘察人員，很難對地下水的流向做出測定。為了解決這一施工難題，就需要在相應位置設置和孔口坐標，此外，還應該要以標高回測時的孔口位置為準向下量測地下水位深度。

　　2巖土工程的數字化建模方式

　　表面模型法是最為常見的一種巖土工程地質建模方式。這種方法主要是通過測點獲得的一系列離散的測點資料，獲得表面模型的數據，在獲得這些數據之后，再解釋結果重構地質體界面。通常而言，施工當中經常使用到的不規則格網法，主要是通過區域內有限個點，然后勘察人員可以把這些區域劃分為相連的三角面網絡。因此，我們可以說，TIN是一個三維空間的分段線性模型。

　　在實際的工作中，我們可以用多種方法來表達TIN拓撲結構的存儲方式，最為簡單并且是最常用的一種方法就是：根據每一個三角形、邊和節點都會對應一個記錄的特征，可以預見三角形的記錄包括三個指向它三個邊的記錄的指針，那么在實際的使用過程中，就可以抓住這一特點，完成數字化建模的關鍵一步。由于對于邊的記錄又分為四個指針字段，同時，還有兩個指向相鄰三角形記錄的指針和有兩個頂點的記錄的指針，所以其也可以直接對每個三角形記錄下其頂點和相鄰三角形。

　　3巖土工程勘察數據庫的設計

　　3.1概念模型的設計

　　從本質上看，我們可以將巖土工程數字化系統看成一個信息處理系統。這個系統的主要作用在于，其能夠準確判斷系統需要掌握什么數據，以及數據本身的性質、結構，這些數據之間存在什么樣的聯系，如何對數據進行科學地處理，在每個處理細節當中，與其他的處理工作之間又會有怎樣的邏輯功能和關聯性。

　　因此，勘察人員為了把數據的要求準確而有效地表達出來是比較困難的，簡單地說，就是將一種面向問題的數據模型應用到工作過程中，然后就可以根據用戶的觀點，準確地完成數據和信息的建模。其中的實體-聯系就是我們最為常用的方法。巖土工程的數據管理實體主要包括：鉆孔勘探信息、照片、各類試驗成果、錄像、圖形、文檔等。

　　因此，我們可以說，巖土工程數字化系統的基礎是由巖土工程數據庫構成的，從專業應用角度上看其是一個數據庫應用問題：處理復雜、數據密集。在實際勘察工作中如果想要獲得能夠反映出信息世界的概念性數據模型，還可以有效的分離實體和聯系相關的功能與行為。因此，這就需要在現實的巖土測量與勘探的實體中獲得準確的數據，從側面開展建立模型工作，然后才能能夠根據相關的理論基礎，分析判斷出對象之間和數據屬性之間的關系。

　　實體-聯系E-R方法，其實就是抽象和描述現實世界的有效工具，其實際是用E-R圖表示的概念模型，能夠獨立于具體的DBMS所支持的數據模型。勘察單位在運用的過程中，必須要合并地層分層表、物理力學表，這樣才能夠給鉆孔巖土提供參數表，然后在與土層信息表結合成鉆孔物理信息表。3.2數據庫的建立工作

　　一般而言，巖土工程一體化系統的數據可以分為：用戶輸入的原始數據、系統生成的中間數據及最終數據。其實，就查詢系統本身而言，操作者最終得到的數據較為繁雜。這些數據主要由中間數據生成，包括連線剖面圖、單孔柱狀圖等圖形資料，也包括工程地質勘察報告等文檔資料。也正是巖土工程的復雜性，要求操作人員必須嚴格管理巖土工程的數據庫，按照原始數據-中間數據-最終數據的關系進行時間序列。其主要的數據來源主要有以下兩種：

　　①基礎區劃數據，主要包括：其一，區劃、規劃圖。通過此類圖片，能夠較為準確的掌握被研究區域的地理區劃、河流、山川、道路、居民區、公共設施等自然地理信息。其二，地形、地貌圖，此類圖片則很好的歸納概括出了被研究區域的自然地貌情況。其三，經過批準的總體規劃、防災規劃及其他分類規劃圖件。

　　②巖土工程勘察數據，主要包括：其一，被研究區域的工程地質勘探資料，以及已經經過篩選、處理的各勘探點。主要信息有地理、環境指標等，具體有年代、沉積相等。其二，各類建筑場地土的室內、野外試驗信息，包括特征周期、液化指數、巖土物性參數等。

　　由此可見，在數據庫中原始數據由兩個部分組成：幾何屬性數據和物理屬性數據；其中鉆孔屬性數據則由鉆孔幾何屬性數據和鉆孔物理屬性數據，如地層頂面標高、地層厚度、含水率、孔隙度、抗壓強度等物性參數組成，其在Access中則以兩張數據表表現出來。

　　3.3巖土工程數據庫的主要功能

　　①數據輸入。在開始數據輸入時，一定要確保數據的有效性，以及處理數據程序的規范化。只有滿足這兩個基本條件，才能夠確保數據庫能夠達到實際需要的精度和范圍，也才能幫助勘察人員獲得有效的信息。

　　②數據庫檢索。通常情況下，某一實體的信息包含空間位置數據和屬性數據兩個方面。因此數據庫檢索也相應的需要按照實體的空間位置檢索，或者根據實體的屬性檢索。空間檢索的方式主要有“圖示點檢索”、“圖示矩形檢索”、“區域檢索”等幾種；而屬性檢索可以分為“條件檢索”和“交叉條件檢索”兩種。這樣，操作者可以通過數據庫的檢索功，在計算機運行中檢索、提取數據中的巖土工程參數信息，這就大大提高了工作的效率和精度。

　　③對空間的分析。巖土工程數據庫的空間分析，一般由三個部分組成：第一是疊加分析，包括有指點對線疊加的分析區、區對點疊加的分析、對線疊加的分析、區對區疊加的分析等幾個類型；第二是對緩沖區的分析，包含有區緩沖區的分析、線緩沖區的分析、點緩沖區的分析等幾個類型；第三是對多層立體的疊加分析。

　　④對屬性的分析。對屬性的分析工作，可以分類為對單屬性累計直方圖單屬性分類的統計工作、對單屬性基本初等函數變換、對單屬性的統計分析工作、雙屬性累計頻率直方圖、單屬性累計頻率直方圖雙屬性分類統計、雙屬性累計直方圖、雙屬性四則運算等。

　　總之，作為巖土工程數字化系統的核心部分，巖土工程數據庫在數字化時揮著至關重要的作用。通過它與GlS的聯結，能夠有效的將幾何屬性與物理屬性結合起來，這樣就能夠快速的完成虛擬場地的創建。

　　4結語

　　在信息科技時代，所有行業都開始朝著數字化的方向發展。巖土工程的數字勘探進程也在時代的浪潮中，不斷向前發展也取得了很大的成就。而作為處于一線的勘察人員，需要根據自身的需要，建設相應的數字化應用系統，才能確保數字化信息得以充分利用。

　　當然，數字化技術的使用，不代表傳統的勘察技術就沒有任何意義。事實上，在數字化技術發展的進程中，傳統的勘察模式仍然會發揮相當大的作用，關鍵是看操作人員如何使用，如何平衡數字化和傳統操作技術之間的關系。

　　參考文獻：

　　[1]孫洪濤，申麗梅，D.BATJARGAL（蒙古），等.蒙古國巖土工程勘察[J].工程勘察，2011，（S1）.

　　[2]揭雙學.談巖土工程勘察中存在的若干問題[J].建材與裝飾，2012，（3）.