孫歆碩

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心 北京 100160

隨著科技的不斷進步，巖土工程勘察工作也逐漸實現(xiàn)了數(shù)字化發(fā)展。這一趨勢的出現(xiàn)，極大地推動了傳統(tǒng)巖土勘察技術(shù)的快速發(fā)展和進步。在巖土工程中，信息、水務等物資的勘察工作顯得尤為關(guān)鍵和重要。這些物資的勘察需要實時進行，以確?？辈鞌?shù)據(jù)的準確性和可靠性。而隨著現(xiàn)代化技術(shù)的靈活運用，勘察數(shù)據(jù)的獲取變得更加便捷，同時也為勘察數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性提供了保障。數(shù)字化勘察數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，不僅為巖土工程的施工提供了數(shù)據(jù)支撐，還使得相關(guān)數(shù)據(jù)能夠被更加方便地存儲、管理和應用。數(shù)字化勘察數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性也得到了極大的提高[1]。

1 巖土工程勘察工作概述

隨著社會發(fā)展速度的加快，勘察工作面臨著越來越多不同類型的地質(zhì)問題。為了確?？辈旃ぷ鞯恼w質(zhì)量和效率，勘察人員需要提升勘察技能，全面詳細地調(diào)查和分析勘察現(xiàn)場周邊環(huán)境。巖土工程對勘察工作的要求十分高，因此勘察人員需要全面詳細地分析和研究巖土工程的建設要求，并了解和評估現(xiàn)場的地質(zhì)條件等相關(guān)信息。僅憑經(jīng)驗和感覺進行勘察工作已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會和工程建設的需要。在勘查報告中，勘察人員需要結(jié)合實際情況，綜合評估差異化的地質(zhì)情況對巖土工程施工所產(chǎn)生的不良影響。只有這樣，才能提出合理可行性建議，對工程施工方案進行優(yōu)化。這些建議和方案需要基于勘查報告中的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，并結(jié)合勘察人員的經(jīng)驗和專業(yè)知識。

2 數(shù)字化技術(shù)在巖土工程勘察中的應用意義

2.1 提升數(shù)據(jù)安全性

數(shù)字化勘察在巖土項目中的應用越來越廣泛，它可以整合各項工作，使施工過程更加流暢。數(shù)字化勘察可以將現(xiàn)場勘察數(shù)據(jù)實時共享，與項目設計充分結(jié)合，同時提升數(shù)據(jù)保密程度。這使得施工過程更加高效，并且可以減少勘察和設計之間的沖突。數(shù)字化勘察還具備安全監(jiān)測功能，可以自動暫停操作并向系統(tǒng)中心發(fā)送報告信息，降低數(shù)據(jù)風險。這使得施工團隊可以更加安全地進行勘察和設計工作，同時減少數(shù)據(jù)丟失和泄露的風險。數(shù)字化系統(tǒng)還需要增加操作權(quán)限，根據(jù)用戶身份提供差異化的使用模塊，進一步保障信息安全性。這使得系統(tǒng)可以更好地控制訪問權(quán)限，避免敏感數(shù)據(jù)被未經(jīng)授權(quán)的人員訪問。同時，數(shù)字化系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶的身份和需求提供個性化服務，提高工作效率。

2.2 提升數(shù)據(jù)處理效率

巖土項目的開發(fā)效益與勘察結(jié)果質(zhì)量相關(guān)，這意味著勘察是巖土工程項目中至關(guān)重要的一環(huán)。前期設計與后期建設需要依據(jù)勘察結(jié)果開展工作，因此，勘察結(jié)果的準確性和全面性是保障工程質(zhì)量的關(guān)鍵。為了實現(xiàn)這一目標，技術(shù)員需要借助GIS建立巖土結(jié)構(gòu)3D模型，并更新參考內(nèi)容。數(shù)字建模能夠降低勘察難度，為項目方提供動態(tài)模型，確保準確且系統(tǒng)地了解現(xiàn)場情況。為了實現(xiàn)全方位、全天候管控，相關(guān)單位應配備專業(yè)探測裝置和遠程視頻控制設備。這些設備可以幫助監(jiān)控現(xiàn)場情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行處理。此外，數(shù)字建模技術(shù)還可以幫助項目方快速響應現(xiàn)場變化，及時調(diào)整方案，提高項目的執(zhí)行效率。巖土工程項目的成功建設不僅需要準確可靠的勘察結(jié)果，還需要確定切實可行的設計方案。只有在確定了可行的設計方案后，才能為后續(xù)工作的高效開展奠定基礎[2]。因此，在完成勘察工作后，項目方應該充分考慮勘察結(jié)果，制定出適合項目的設計方案，并逐步推進后續(xù)工作。

2.3 提升信號轉(zhuǎn)化速度

在場地勘察工作中，需要對場地地質(zhì)條件信息進行統(tǒng)計整理，并轉(zhuǎn)換成可用的資料文件。然而，這一過程耗時耗力，且容易出現(xiàn)遺漏問題。為了提高勘察效率，引入數(shù)字化手段已成為必要的選擇。數(shù)字化手段可以通過自動化和計算機技術(shù)，將大量勘察信息快速處理并轉(zhuǎn)換成可讀信息。例如，利用簡單編程技術(shù)，可以將勘察信息轉(zhuǎn)換成可讀信息，并生成勘察報告。這樣，不僅可以減少人力成本，還可以提高勘察結(jié)果的時效性和信息資源利用效率。此外，數(shù)字化手段還可以通過基于常規(guī)繪圖工具的快速調(diào)整技術(shù)參數(shù)，提升勘察結(jié)果的時效性和信息資源利用效率。通過對各區(qū)域土質(zhì)及構(gòu)成加以分析，可以如實反映不同區(qū)域所存在的區(qū)別。這樣，可以更快速、準確地了解場地的地質(zhì)特征，并針對性地進行勘察工作。

3 巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化技術(shù)的應用

3.1 地方域數(shù)字化

巖土工程力學信息中包含地理信息，地理信息系統(tǒng)是地質(zhì)勘查的核心要素。地方域數(shù)字化是基于網(wǎng)絡信息技術(shù)下的WebGIS，具有多門類學科的理論支撐，通過計算機信息系統(tǒng)等對數(shù)字信息進行處理與儲存，保證圖文信息分析管理更加高效與科學。地方域數(shù)字化相比于傳統(tǒng)巖土工程勘查技術(shù)具有顯著優(yōu)勢，能夠滿足巖土工程勘察設計內(nèi)容繁雜、形式多樣的特點，為巖土工程的設計與方案的規(guī)劃提供全面的信息支撐。地方域數(shù)字化的優(yōu)點不僅在于它可以更好地處理和儲存數(shù)據(jù)，還在于它可以提供更好的數(shù)據(jù)分析和管理功能。這對于巖土工程來說非常重要，因為巖土工程的勘察設計內(nèi)容非常復雜，形式也非常多樣。地方域數(shù)字化可以使這些內(nèi)容更加高效和科學地進行處理和分析。此外，地方域數(shù)字化還可以提供更好的可視化效果，使得數(shù)據(jù)分析更加直觀和易于理解。另外，地理信息系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量上具有明顯優(yōu)勢。它可以輔以強大的空間分析功能和可視化操作效能，為巖土工程勘查技術(shù)的發(fā)展奠定良好的技術(shù)基礎。通過地理信息系統(tǒng)，可以更加全面和準確地了解地質(zhì)環(huán)境，從而更好地規(guī)劃和設計巖土工程方案。

3.2 應用BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是建筑信息模型，它可以在建筑設計、施工建設、竣工、裝飾等階段進行建設信息集成應用的技術(shù)。它能夠?qū)⒏黝愋畔⒄显?D模型中，促進項目實踐中的信息共享，突出各類項目中數(shù)據(jù)分析的價值。在巖土工程勘察中，傳統(tǒng)的勘察多采用點狀鉆探手段，這種方法無法全面揭露工程場地地質(zhì)條件，導致設計施工過程中存在異常。因此，利用BIM技術(shù)，綜合鉆探及物探成果，構(gòu)建巖土工程的3D地質(zhì)模型，模擬巖土勘察區(qū)域的巖土體情況，直觀描述巖土體分布特征、展現(xiàn)地下水動態(tài)，是非常必要的。BIM技術(shù)在巖土工程勘察中的應用，可以使勘察工作更加精細化和高效化。傳統(tǒng)的勘察方式需要耗費大量的時間和人力，而且難以獲得準確的數(shù)據(jù)，因此會對工程建設產(chǎn)生影響。但是，通過BIM技術(shù)，可以快速地獲取數(shù)據(jù)，并且能夠進行更加精確的分析，從而為工程建設提供更加可靠的基礎數(shù)據(jù)。除了BIM技術(shù)，云GIS技術(shù)也可以在巖土工程勘察中發(fā)揮重要的作用。云GIS技術(shù)可以解決密集型地理信息數(shù)據(jù)高性能計算的問題，應用于巖土工程勘察活動中，能夠應對現(xiàn)場外業(yè)無法及時計算的痛點，滿足數(shù)據(jù)核算需求。云GIS技術(shù)可以在勘察過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集和處理，從而提高勘察的效率和準確性。

3.3 構(gòu)建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

數(shù)字化勘察是現(xiàn)代化勘察的一種重要方式，它將傳統(tǒng)勘察工作數(shù)字化，運用計算機技術(shù)進行數(shù)據(jù)存儲、處理、分析和管理，提高了勘察工作的效率和準確性。而數(shù)據(jù)庫作為數(shù)字化勘察的核心，對于勘察工作的順利開展至關(guān)重要。在數(shù)字化勘察中，數(shù)據(jù)庫存儲多種要素類型，為設計和施工提供參考。這些要素類型包括巖土數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)在勘察過程中被收集、整理、存儲，可以為設計和施工提供參考，為后續(xù)工作打下良好的基礎。同時，數(shù)據(jù)庫也有快速篩選并分析巖土數(shù)據(jù)，獲取多項信息的功能。在傳統(tǒng)勘察中，篩選數(shù)據(jù)需要耗費大量的時間和精力，而數(shù)字化勘察可以通過數(shù)據(jù)庫快速篩選數(shù)據(jù)，提高工作效率。在數(shù)據(jù)分析方面，數(shù)據(jù)庫可以提供多維度的數(shù)據(jù)分析，幫助工程師更好地了解數(shù)據(jù)的特征和規(guī)律。數(shù)字化勘察的關(guān)鍵是建立概念模型，而數(shù)據(jù)庫作為數(shù)字化勘察的核心，也需要建立相應的數(shù)據(jù)庫概念模型。通過建立數(shù)據(jù)庫概念模型，可以更好地理解和描述數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，保證數(shù)據(jù)的一致性和準確性。建立數(shù)據(jù)庫也是數(shù)字化勘察的關(guān)鍵步驟。數(shù)據(jù)庫包括初始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和最終數(shù)據(jù)。初始數(shù)據(jù)是從現(xiàn)場勘察中獲取的原始數(shù)據(jù)，中間數(shù)據(jù)是經(jīng)過處理和加工的數(shù)據(jù)，最終數(shù)據(jù)是可供使用的數(shù)據(jù)。建立數(shù)據(jù)庫可以保證數(shù)據(jù)的完整性和準確性，為后續(xù)工作提供可靠的數(shù)據(jù)基礎[3]。

3.4 多元數(shù)據(jù)感知及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用

隨著城市化進程的加速，建筑工程的需求量也呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。然而，軟土地區(qū)的地質(zhì)條件較為復雜，其地基承載能力和穩(wěn)定性也存在較大的風險。為了保障工程的安全和質(zhì)量，科學、準確地了解地下情況成為了必要的前提。而在這一過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用顯得尤為重要。為了更加準確地了解軟土地區(qū)的地下情況，常用的勘察手段包括靜力觸探、十字板等原位測試技術(shù)。這些技術(shù)可以為后續(xù)的工程設計和施工提供必要的數(shù)據(jù)支撐，但是如何將這些數(shù)據(jù)快速、準確地傳輸和展示也成為了一項重要的挑戰(zhàn)。這時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用就可以發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢。通過5G網(wǎng)絡實時定位和無線傳輸，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將靜探、十字板數(shù)據(jù)在Web端進行共享展示，不僅提高了數(shù)據(jù)的周轉(zhuǎn)效率，還可以有效地防止數(shù)據(jù)失真，提高工作效率。另一方面，在實驗室固結(jié)、剪切等試驗過程中，大量采用傳感器自動感知技術(shù)進行數(shù)字化采集、判斷和平臺物聯(lián)展示。這些傳感器可以將試驗數(shù)據(jù)自動采集并傳輸?shù)皆破脚_，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時共享和展示，不僅可以提高實驗效率，還可以保證數(shù)據(jù)的準確性和完整性。而在建筑工程的實際施工過程中，往往需要對基坑、礦山等地方進行實時監(jiān)測，以及對周邊環(huán)境的影響進行評估。這時，采用MEMS傳感器、無線傳輸、邊緣計算物聯(lián)感知技術(shù)建立云平臺，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能化剔除異常數(shù)據(jù)與分級預警，就可以有效保障基坑、礦山及周邊環(huán)境安全，規(guī)避和降低風險。

3.5 建立數(shù)字化模型

數(shù)字化建模在現(xiàn)代建筑工程中發(fā)揮著重要的作用。它基于計算機技術(shù)，將前期勘測的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為3D模型，為后期建筑工程施工提供參考。數(shù)字化建模的構(gòu)建過程受到各種變量的影響，因此科學管理數(shù)據(jù)變量可以達到預測地質(zhì)工程的目的。在建立數(shù)字化模型之前，需要對地質(zhì)勘查所得數(shù)據(jù)特征進行詳細說明，包括具有明顯價值的特征，特別是較為關(guān)鍵的數(shù)據(jù)特征。這些數(shù)據(jù)特征與建模的精度和準確性密切相關(guān)。只有在對數(shù)據(jù)特征有充分的了解之后，才能進行數(shù)字化建模。在進行具體的建模之前，需要對模型數(shù)據(jù)庫進行相關(guān)設計。這個過程可采用大數(shù)據(jù)信息處理手段對數(shù)據(jù)庫進行概念設計，使數(shù)據(jù)之間建立實體聯(lián)系。這樣可以確保數(shù)據(jù)的有效性和準確性，并且能夠滿足不同項目的需求。數(shù)字化建模在現(xiàn)代建筑工程中的應用越來越廣泛。通過數(shù)字化建模，可以更好地預測地質(zhì)工程的情況，提高施工效率和工程質(zhì)量。數(shù)字化建模的技術(shù)和方法也在不斷地發(fā)展和改進，為建筑工程的發(fā)展提供了重要的支持。

4 提升巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化技術(shù)的應用措施

4.1 建立完善的巖土工程勘察管理制度

勘察管理制度重視不足導致勘察質(zhì)量不達預期水平，這已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。很多勘察部門甚至沒有建立完善的管理制度，這是一個嚴重的問題。因此，勘察單位需要建立完善的管理制度，以科學的管理體系規(guī)范勘察工作，提高勘察質(zhì)量。為了確保勘察工作的質(zhì)量，可以建立崗位責任制，明確工作內(nèi)容和職責。這樣可以提高責任意識，減少人為操作失誤，從而提高勘察工作的準確性和可靠性。同時，加強落實監(jiān)督制度，定期檢查勘察工作進度和實際情況，提高勘察工作的規(guī)范性。

4.2 制訂科學合理的勘察技術(shù)方案

巖土工程勘察對于建筑工程的安全和可靠性至關(guān)重要，但是其成效卻受到勘察技術(shù)方案的適用性、可行性以及勘察工序的合理性和銜接性的影響。因此，為了確?？辈旃ぷ鞯馁|(zhì)量和效率，需要全面研究分析勘察區(qū)域的地質(zhì)、地貌、含水量、地基滲透性等因素，結(jié)合實際情況，制訂適用性高、可行性強的勘察技術(shù)方案。制訂勘察技術(shù)方案不僅需要考慮技術(shù)方面的可行性，還需要保證各個勘察工序之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，以提高勘察工作的質(zhì)量和效率。只有這樣，才能確保勘察單位的經(jīng)濟效益和社會效益最大化。在制訂勘察技術(shù)方案之后，還需要組織行業(yè)專家進行多方論證審核。這樣可以及時發(fā)現(xiàn)方案中的不足和缺陷，優(yōu)化完善勘察技術(shù)方案的質(zhì)量，從而確?？辈旃ぷ鞯捻樌M行。

4.3 構(gòu)建專業(yè)勘察隊伍，重視人才培育及引進

近年來，由于人為因素的干擾，工程地質(zhì)勘查工作受到了一定的影響，因此需要采取措施來加強管理與改進。其中，制訂科學的人才招募方案是其中的一項重要措施。最好通過公開的方式挑選適合工程要求的人才，以確?？睖y隊伍的專業(yè)性和能力。同時，建設一支專業(yè)的勘測隊伍也是非常必要的。每個成員都應達到職業(yè)要求，參加工作并不斷學習提升自己的工作水平。這樣，建立一個專業(yè)的勘測隊伍可以在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題并及時處理，防止對工程的進展造成不利影響。除此之外，建立激勵機制也是非常重要的。鼓勵員工主動溝通、工作認真、細致地分析各種危險因素，并始終把提高巖土工程勘察的質(zhì)量作為核心。通過這種方式，可以激發(fā)員工的積極性，提高他們的工作質(zhì)量和效率。

4.4 合理安排勘察工作

首先，合理安排工作是勘察工作的基礎。勘察工作的安排需要考慮諸多因素，包括時間、人員、資金、技術(shù)等方面，只有在這些因素的合理平衡下，才能保證勘察工作的順利進行。其次，加強勘察作業(yè)管理規(guī)范的制定健全能夠確?？辈旃ぷ鞯囊?guī)范化、標準化?？辈熳鳂I(yè)管理規(guī)范可以包括勘察流程、勘察標準、勘察報告等方面，只有規(guī)范統(tǒng)一的管理制度，才能讓勘察工作順利進行。最后。選擇合理的勘察技術(shù)方法是勘察工作中至關(guān)重要的一環(huán)。不同的勘察技術(shù)方法適用于不同的場合，選擇合適的勘察技術(shù)方法，既能提高勘察效率，又能保證勘察結(jié)果的可靠性，對于工程建設的后期設計和施工都有著重要的意義。

5 結(jié)束語

綜上所述，數(shù)字化技術(shù)的全面應用能夠推動巖土工程勘察工作的高質(zhì)量發(fā)展。只有在全面推廣數(shù)字化技術(shù)的同時，勘察團隊需要加強自身對數(shù)字化技術(shù)的了解與認識，并針對具體工程實際情況設計針對性較強的數(shù)字化勘察系統(tǒng)，同時做好勘察工作流程環(huán)節(jié)的優(yōu)化調(diào)整，才能更好地發(fā)揮數(shù)字化技術(shù)的作用，提高勘察工作的效率和質(zhì)量。