岩土工程勘察数字化技术应用探讨论文_王芳

岩土工程勘察数字化技术应用探讨论文_王芳

廊坊市禹达勘测设计有限公司 廊坊 065000

摘要:随着计算机信息技术的发展,岩土工程勘察数字化技术逐渐得到广泛应用。本文在分析了传统勘察技术的不足,并介绍了岩土工程数字化勘察技术,在此基础上重点分析讨论了数字化勘察技术实现应用的关键技术,对于进一步促进岩土工程数字化勘察技术的研究和应用具有一定的借鉴意义。

关键词:岩土工程;数字化勘察;应用

1传统岩土工程勘察存在的不足

1.1地质化较强

在岩土工程勘察中,由于勘察部门往往采取分割条块的形式进行施工作业,所以勘察设计工作往往需要分散作业,而在岩土工程勘察方面的规范制定和新工艺技术的应用进展较为缓慢,加上勘察专业自身设置较为细化,尤其是岩土自身较为特殊,极大的导致了设计与勘察存在脱钩的情况,使得设计人员难以理解勘察人员所提供的信息,但是勘察人员又不涉及到整个设计工作之中,而设计人员由于自身专业技术水平的有限,要想转化勘察成果为设计所需的信息就难度较大,究其根源,主要就是由于勘察人员所提供的资料具有较强的地质化,而这就难以实现数据的转换和设计工作的高效开展。

1.2贯通度较差

因为地形图是整个设计的基础性数据,但是由于传统的岩土工程勘察技术没有应用数字化技术,往往难以与CAD设计软件工作所需匹配,即便是应用了数字化技术,但是由于技术限制,难以实现二者对接,而设计系统需要的是数字化的勘察资料,就必须对勘察资料进行数字化的处理,在一定程度上来说,这就极大的影响了CAD技术在岩土工程中的应用。

1.3数字化程度低

通常,勘察人员所提供的岩土工程勘察信息主要采取图纸和表格以及文字等方式表现,内容主要是进行定性描述,而这就会导致设计人员难以掌握其所有的内容。究其根源主要就是传统的岩土工程勘察信息的数字化程度较低。

2数字化岩土工程勘察概述

所谓数字化岩土工程勘察,即是应用现代测绘技术、计算机技术、数据库技术、网络通信技术及CAD技术,通过计算机及其软件,把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)有机地集成起来,建立综合的计算机辅助信息流程,使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变,作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化,逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点,把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮,供各专业设计使用,达到快速、高效、准确的应用勘察成果目的,大幅度降低由于勘察成果的低效使用引起的设计变更,及其他工程质量问题,有效的节约社会成本资源。

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

3.1.1 岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面模型法(也叫数字表面模型)的历史较早,它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法,也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料,包括测点的几何特征数据和属性特征数据,然后利用数据解释结果重构地质体界面。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来,构成网状曲面片,进而确定整个地质体的空间属性,有很多方法用来表示表面,常用的方法主要有数学模型法和图示模型法,本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等,其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法,将做详细分析讨论。

3.1.2 不规则格网法(TIN)是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内,如果任意点不在顶点上,则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程,在三角形内则用三个顶点的高程),所以TIN是一个三维空间的分段线性模型,在整个区域内连续但不可微。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式,这里采用一个简单的记录方式是:对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录,三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针,边的记录有四个指针字段,包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的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。每个节点包括三个坐标值的字段,分别存储X,Y,Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是:对于给定一个三角形,查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。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 基于GIS的岩土工程勘察数字化技术的实现

首先,对岩土工程勘察数据库展开概念模型设计。作为岩土工程勘察数字化系统中非常基础的一项工作,岩土工程勘察数据库管理是非常复杂的数据库应用问题,为了能够建立起概念性数据模型,将信息世界反映出来,同时从与实体相联系的行为与功能中剥离出来,需要从现实世界中建立模型,从数据侧面研究数据对象和属性之间的关系,并以此为基础对数据库表结构进行建立。其次,建立数据库并实现。岩土工程一体化系统中的数据主要包括由用户输入的数据、系统生成的数据以及最终数据三种。其中原始数据主要由测点数据所组成,测点数据同时又由测点集合属性数据以及测点信息属性数据组成;中间数据主要由原始数据系统生成的地层层面等数据组成,利用这些模型可以生成用户需要的不同图件,同时还能利用这些数据展开查询操作;最终数据种类非常多,以用户需要为根据,由中间数据生成,涉及到文档和图形等资料。

3.3 数字化岩土勘察的规范化

按照行业来划分,岩土勘察主要有公路、工民建以及铁路和航空等,不同行业都存在自己的勘察规范,但是与此同时在勘察理论、手段以及技术上进行限制,在勘察成果数字化上目前始终是一片空白。在工程活动中,勘察设计院存在自己的成图数字化软件和系统,但是在不同或相同地域中,相同行业或不同行业对岩土勘察成果数字化方面的要求、程序、流程等方面都存在较大差异。这种情况下直接导致了同行业规范条件下形成的成果都很难和现在的规范化设计软件接轨。所以,不同行业的岩土勘察在成果数字化方面应该使用统一的标准,并指定唯一机构及成员对勘察成果数字化软件和程序进行编制,并广泛邀请社会各界参与其中,在此基础上制定出一套统一的勘查成果数字化程序软件,不同行业及单位在使用时进选择与本行业及本单位相适合的规范即可,利用一定的勘察手段就可以得到相应的参数,并与现行设计程序软件耦合,这样一来就可以对勘察成果进行高效的应用,从而促进勘察设计生产效率的提高。

结束语:随着社会经济的发展,数字化时代的到来,各行各业都开始使用数字化的手段来促进自己行业的发展。故岩土工程勘察工作,也将顺应潮流,在使用数字化的技术上结合传统勘察技术的优势,不断向前发展。

参考文献:

[1]马莉.浅谈岩土工程勘察中存在的若干问题[J].山西建筑.2009(04).

[2]袁联中.浅议在岩土工程的勘察与设计中应注意的问题[J].山西建筑.2009(26).

[3]潘洪远,覃绪坚.岩土工程勘察技术的应用与技术管理[J].科技风.2010(20).

论文作者:王芳

论文发表刊物:《基层建设》2017年5期

论文发表时间:2017/6/16

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