岩土工程勘察理论方面问题的解读

岩土工程勘察理论方面问题的解读

发表时间：2018-03-06T11:37:03.283Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第29期作者：张璇

[导读] 同时对其不断的创新，优化勘察数字化系统结构以及勘察质量，坚持与时俱进，这样才能满足市场竞争需求。

黑龙江省伊春市伊春区林业勘察设计院黑龙江 153000

摘要：我国于上个世纪八十年代初期就已经形成了一套较为系统的岩土工程勘察机制，其主要的工作任务是为了详细调查施工现场的地质水文条件，从而为建设工程的整体规划及设计与施工提供可参考的基础性材料。笔者在本文中将系统分析岩土工程勘察技术理论，着重以其理论创新作为出发点探讨关于岩土工程勘察技术的应用及拓展。

关键词：岩土工程；勘察技术；理论

1岩土工程概述

1.1 岩土工程勘察的基本理论

岩土工程勘察的研究对象是工程建筑所处的地球表面的岩土体及赋存于其中的水、应力、热等组成的整个工程建筑场地的地质环境。这样一个地质环境对工程建筑条件有三方面的用途，即：建筑地基（地基、坝其、路基等）；建筑环境（硐室、油库、地下铁道、井巷等）；建筑材料。

岩土工程勘察的主要目的与任务是查明建筑场地的岩土工程条件，分析论证存在的岩土工程问题，对建筑场区作出岩土工程评价。这样除了应用广泛的理论，对各项具体问题进行阐述，论证及提出解决这些具体问题的途径和方法外，还要研究各种勘察方法的原理，适用条件相互关系与配合，研究勘察方向与步骤，不同勘察阶段的工作布署，通过勘察资料的分析整理，岩土工程图的编制，发现场地存在的岩土工程问题，分阶段、有步骤地加以解决，以应用各种理论进行正确地岩土工程评价。

岩土工程勘察的基本任务就是为工程建筑的规划、设计、施工及安全运营提供详细地可靠地地质资料，运用地质力学知识回答工程上的地质问题，以使地质环境与建筑物相适应，从地质上保证建筑的安全稳定、经济、合理、正常运行，并达到合理利用地质环境，保护地质环境的目的，同时对建筑不利的地质条件进行处理和技术措施。

1.2岩土工程的任务

（1）场地稳定性的评价。即查明建筑场地的工程质量条件，指出场地内不良地质作用的发育情况及其对工程建筑的影响。

（2）查明工程范围内土体的分布、性状和地下水的活动条件，提供设计、施工和治理所需的地质资料和技术参数。

（3）分析研究施工过程可能出现得岩土工程问题，并依此提出对应的措施和合理的施工方法建议。

（4）对建筑地基做出评价，并对基础方案、岩土加固与改良方案及其他地基设计方案。

（5）预测工程施工和运行过程中可能出现的问题，并提出保护措施的建议。

（6）为现有工程安全性评价，拟建工程为现有工程的影响和事故工程的调查分析提供依据。（7）指导岩土工程自爱营运过程和使用工程的长期预测，如建筑物的沉降与变形等工作。

2传统的岩土工程勘察理论方法存在的问题

2.1勘察资料过于地质化

在传统的岩土工程勘察当中，其相关福门的勘查设计以及规范制度相符落后于分散，新技术以及新方法未得到普遍应用。并且由于岩土工程勘察工作自身的特殊性，其设计勘察之间的紧密型也就大幅度的降低，从而工程设计人员不能够获取有效的工程信息，最终导致工程设计中不能够体现出勘查的内容。当然设计人员的专业知识并不是很雄厚，在设计过程中，往往会出现对工程勘察信息难以读懂的现象，这在很大程度上降低了设计的转化率，从而造成很大的浪费和损失。

2.2数字化地图与数字化设计系统的联系不够紧密

工程设计系统的地形图使其基础数据，又被成为底图。在数字化底图当中通常存在着部分不成熟的设计环节，这些环节未能与计算机辅助设计软件的接口进行有效的匹配，从而影响到对接工作的顺利性。因此设计系统就只能够再次数字化岩土工程的勘查资料，这在很大程度上限制了设计系统CAD的良好推广。

2.3勘察信息数字化程度较低

图表、文字是勘查部门呈现勘查信息的主要形式，是属于一定定性的描述措施。这种方式提高了利用和处理勘查信息的难度，同时还在一定程度上对设计人员正确理解勘查信息工作造成了阻碍和影响。

3数字化勘察技术

利用提高计算机技术及其相关的软件，并有效的使用测绘技术、计算机技术、计算机辅助技术以及数据库技术等来整合岩土工程勘察设计以及计划等方面的数据，从而完善计算机辅助流程的技术就是数字化岩土工程勘察。该项技术实现了勘查作业从手工作业向计算机辅助作业的转换，确保了数据的信息化以及硬件系统和勘查资料额的数字化和网络化。在整个勘查过程中，采用这一技术能够提高勘查效率，实现岩土工程勘察的智能化，建立起了全面而科学的工程勘察设计一体化体系。该技术体系主要是将系统工程观点进行合理利用，并以数字化的形式存储勘察、设计过程中的图纸、图像、表格以及文字等。能够为各项专业设计提供合理的内容。

4 岩土工程勘察数字化技术及实现

4.1 岩土工程勘察对象基本特征

岩土工程勘察对象的形态、结构以及规模存在着较大的差异，但是所有的地质构造能够成为由面、点、线、体这四种元素组成的集合。任何地质对象在空间上都占有一定的范围和位置，并且具有其自身的形态和性质特征，从而与其他的对象形成了一定的空间联系。因此地质对象的基本特征可大概分为属性、归结以及空间关系三种特征。

4.2 岩土工程勘察建模

4.2.1 建模依据

观点以及理论依据是进行岩土工程地质建模的主要依据，其中岩土工程力学收到了大量的关注和应用。该理论当中，岩体使其核心观

点，认为岩土工程当中，结构面起着主导作用，而工程的软弱岩层则主要是实现了突破与变形。结构面存在很多不同的类型和性状，在大小、软硬以及分布上都存在一定的随机性。

4.2.2 建模方法及过程

在进行工程变量预测之前是进行岩土工程建模的首要步骤，其主要是为了预测一个甚至是多个工程变量空间的变化。其中工程地址变量主要就是指工程地质当中的断层、构造以及地层等方面的空间分布，而水动力参数则是指污染评价当中的变量。友谊不能够对工程区域相关的地址变量进行连续的测量，因此技术人员通常会选择具有代表性的测量点来进行勘察，之后根据不同的预测方式来对勘察区域中的地址变量空间变化进行预测。其次就是揭示工程地质特征，通常其是从离散化以及条件化这两个方面来进行，主要是将岩性、岩土类型等特征作为条件，对工程地质信息进行离散化，进而对工程地质边界及特征展开描述。

4.3 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。岩土工程勘察数据库是岩土工程勘察数字化的基础性工作环节。当前其面临的主要问题就是数据库管理的复杂性以及用用问题。在进行数据库建立和应用时，技术人员需要将其与实体相联系的功能和行为当中剥离，使建立起的概念性数据模型能够真实的反映信息世界。概念性数据模型的建立需要结合现实情况，对数据对象与属性之间的关系从数据方面出发来进行研究，并以此为依据来建立数据库结构。其次就是建立并实现数据库。用户数据、最终数据以及系统生成数据是岩土工程一体化数据当中的主要内容。其中测点数据是组成原始数据的主要内容，而测点信息属性数据一级测点集合属性数据又是组成测点数据的主要内容。而中间数据是由原始数据生成的地层层面数据组成，并这些数据还能够通过模型来根据用户需要来生成各种图件，并利用数据来进行查询操作。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。

4.4 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，索然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。工程勘察设计院在工程中都自有数字化系统和成图软件，但是相同的行业在不同的地域当中对其勘查数字化的程序、要求以及流程方面都各有差异，这就造成在同行业的规范条件下形成的成果不能够与规范化设计软件相接轨。因此，要针对这情况采取统一的成果数字化使用标准，并且制定专门的机构和软件程序来进行成果编制成图。同时可邀请各个行业的相关人员参与其中，并在此基础上来统一岩土工程勘察数字化的软件程序。不同的行业在选择程序以及使用时只需要根据自身的需要来进行，同时结合一定的手段就能就可得到工程的勘查参数，使其与现象的软件程序相结合，从而实现勘察成果应用的高效性，提高工程勘察设计的效率。

结束语：综上所述，随着计算机技术的不断发展与变化，各种数字化软件和系统不断涌现，工程的勘查设计人员在这样的环境下需要不断的应用数字化技术，同时对其不断的创新，优化勘察数字化系统结构以及勘察质量，坚持与时俱进，这样才能满足市场竞争需求。

参考文献

[1]戴伟彪.徐淼.岩土工程勘察数字化技术应用探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2016（3）.

[2]朱晓东.基于岩土工程勘察数字化技术应用探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2013（18）.

[3]蔡慧林.数字化技术在岩土工程勘察中的应用探讨[J].工程技术：引文版，2017（2）：00270-00270.