数字化技术在岩土工程勘察中的应用分析
摘要
关键词
数字化技术;岩土工程勘察;应用
正文
前言
随着科技的快速发展,数字化技术已经深入到各个领域,包括岩土工程勘察。而数字化技术就是指一个把物理信号转化为数字信息的过程,使信息能够被计算机处理和储存。数字化技术是工程信息化的主要部分,涉及数据收集、数据保存、传输以及大数据应用等领域。在岩土工程勘察中,数字化技术的运用能够大大提高勘探质量、准确度和准确性,给岩土设计与施工带来更为精确和完整的数据支撑。
1.岩土工程勘察的重要性及发展现状
1.1岩土工程勘察的重要性
在勘测施工时,应针对基地特性采取各种合理的测量方法,这样才能提高勘测的准确度,岩土工程勘察一般如下:①对于砂土,土壤混合物以及一般的黏性土壤,一般采用标贯入测试,但是需要注意的是标贯准确度可能会影响评判基准,而对于泥沙、淤泥质土壤,因为其在不同部位的差别较大,很容易影响到勘察结果,所以,有些勘探公司广泛布置了全静探钻孔或利用全静探来降低成本。②指沿海附近土层中广泛分布的淤泥,通常是黏性粘土或泥砂质粘土、细砂土等,但由于水位较浅,所以一般选择用静力触探,因此这样不仅可以更容易分层,还能更真实确切的反应地基土的强度特征。另外,岩土工程勘察也可以为工程的实施提供科学的指导数据,有效防止和改善在自然环境中产生的不利条件,有效地减少建设项目实施中的管理费用,进而提高了工程的质量安全水平和生产进度。所以,前期的岩土工程勘察价值非常关键[1]。
1.2岩土工程勘察的发展现状
国内以前关于该技术的科学研究比较薄弱,相关的手段、仪器设备和装置非常欠缺,在实际使用中常常会遇到不少问题。但由于对岩土施工与勘察技能的日益增强,现已可以从事各种工程的勘测、设计与施工。目前,其进展状况良好,主要涉足的领域有超高层工程、处理复杂建筑物、移山填沟、地下工程、核电站建设、挖深基坑、围海造陆、高层建筑和海洋平台建设等。在现代岩土工程勘查方法的实际运用过程中,不少施工单位技术设备落后和工艺条件较差,缺少专业人才和新科技的支持,极大地影响了工程进度的推进和生产技术的提升。
2.数字化技术在岩土工程勘察中的优势
数字化技术的优势在于其全面性、准确性和高效性。它可以实现对岩土工程勘察数据的全面采集和处理,提供更准确的地质信息,并且提高了工作效率。①提高勘察效率。数字化技术可以将野外获得的信息快速转换成数字数据,并通过计算机软件进行处理和分析,大大提高了勘察效率。②提高勘察准确性。数字化技术可以获得高精度的测量数据和图像信息,避免人工勘察时可能出现的偏差、误差导致的数据不准确问题。③提高勘察工作的安全性。数字化勘察技术可以通过无人机航拍等技术手段实现无人参与勘察,可以大大减少人员在恶劣环境下进行勘察的风险。④可追溯性强。数字化技术可以对数据进行标识和记录,方便对数据进行追溯和查询,避免了传统纸质文档难以追踪和管理的问题。
3.数字化技术在岩土工程勘察中的应用分析
3.1数据库与计算机辅助
数据库技术能够存储和管理大量的岩土工程勘察数据,实现数据的集中管理和共享。计算机辅助技术则能够提高勘察设计的效率和精度,例如CAD技术的应用,使得勘察图纸的设计更加精确和规范。
3.2北斗卫星遥感技术勘察系统
北斗卫星遥感技术能够通过卫星或飞机获取大面积的地理信息数据,具有速度快、成本低等优点,为岩土工程勘察提供基础的地质资料。可以实时监测地质灾害的发生和发展,为灾害预警和应急响应提供技术支持。还可以通过分析地表岩石的物理特性和化学成分,推断地下资源的分布情况,为岩土工程勘察提供指导。另外,工程实施过程中,可以利用北斗卫星遥感技术进行实时监测,对工程的安全性和稳定性进行分析和评估。
3.3场地虚拟实现技术
场地虚拟数字化技术的主要应用,是构建数字化岩土勘察施工过程的数据库系统。这个体系主要包含了两个方面的内容,一是勘测范围内的地域规模、道路交通、市政基础设施、住宅区等地理信息,二是在勘测范围内的山川、河流等自然地貌地形的主要特征。关于数据库的建设,应符合如下几个方面的基础要求:①收集勘查范围内的地质勘查数据,包含勘查点的地域、环境、土壤、地层等资料。②据系统信息需要,为搞清楚所需要数据类型与系统信息间的联系,将用户的系统信息与需要以比较形象方式表达,需要设计能够表达信息世界的概念性模型。③数据库的主要特点,一是要求录入数据注重及时性和规范化,以保证录入数据库中的数据资料准确性,从而减少数据误差。二是为了使用户在最短时间内就能够通过查询功能获取数据中的地质信息,检索的范围包括各区域、交叉范围等。三是叠加、缓冲区和多层立体叠加的三种空间数据功能。四是数据库单向、多方向和多种混合的数据功能[2]。
3.4岩土工程勘察数据采集、处理与表达
3.4.1岩土工程勘察数据采集
数字化勘察技术的数据采集主要通过以下方式实现:利用全球定位系统进行地理坐标数据的采集,通过遥感技术获取地物信息,利用数字摄影测量技术获取地形地貌信息。这些数据经过处理后,可以形成数字高程模型(DEM)和数字正射影像(DOM),为后续的勘察工作提供基础数据。
3.4.2岩土工程勘察数据处理
数字化勘察技术的数据处理主要包括数据预处理和数据分析两个步骤。数据预处理主要是对采集的数据进行去噪、补漏等操作,以保证数据的准确性和完整性。数据分析则主要是利用专业软件对数据进行处理,提取出有用的信息,如地质构造、地层分布等。
3.4.3岩土工程勘察成果表达
数字化勘察技术的成果表达主要包括数字地图、三维模型、虚拟现实等多种形式。这些成果表达方式可以直观地展示出岩土工程勘察的结果,为后续的工程设计与施工提供重要的技术支持[3]。
4.未来发展趋势与展望
随着信息技术和人工智能的发展,数字化技术在岩土工程勘察中将会有更大的发展空间。未来,数字化技术将会更加智能化,自动化程度更高,数据处理能力更强。同时,数字化技术将会与其他领域的技术进行更多的交叉融合,如大数据分析、云计算等,进一步提高其应用价值和范围。
5.结束语
综上所述,数字化技术是信息技术与岩土工程勘察相结合的产物,其在岩土工程勘察中的应用具有重大的意义。数字化勘察技术可以实现对岩土工程勘察数据的全面采集和处理,提供更准确的地质信息,提高工作效率。虽然目前数字化勘察技术还存在一些局限,但随着技术的发展和应用范围的扩大,其将会发挥更大的作用。
【参考文献】
[1]墨亮,尚绍茜,李振国等.基于数字化的岩土工程勘察技术分析[J].有色金属设计,2023,50(03):94-98.
[2]潘俊祥.岩土工程勘察数字化技术与实现[J].居舍,2021,(02):126-127+135.
[3]王春周.基于数字化的岩土工程勘察技术分析[J].智能建筑与智慧城市,2022,(01):90-92.
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