岩土工程勘察数字化探讨(2)
3.1分析岩土工程勘察对象的基本特征
岩土工程勘察对象构造的规模、起因、结构、形态差别较大,但所有复杂的地质构造都能抽象为点、线、面、体四种元素的集合。任何地质对象在空间上都占有一定的范围及位置,有一定的形态和性质特征,且与其他地质对象间存在一定的空间联系。因此,地质对象的基本特征可归结为空间特征、属性特征和空间关系特征三个方面。
3.2 分析岩土工程勘察建模的依据
岩土工程地质模型是人们对客观事物认识的精炼和图示化。建模最基本的依据是观点及理论基础。这里推崇岩体岩土工程力学,其核心观点就是岩体,结构面起主导作用,软弱岩层(软岩)起着起始变形与突破的作用。结构面类型较多,性状复杂,不仅有软硬之分,还有大小之分和分布上的随机性。
3.3 明确岩土工程勘察建模的过程
一是工程变量预测。岩土工程地质建模的主要目的之一就是预测一个或多个工程地质变量的空间变化。在工程地质中,变量则是地层、构造、断层等的空间分布特征及其物理力学性质;在污染评价中,变量是土壤或地下水的污染程度;在矿产评价中,变量是矿石品位;在地下水研究中,变量是水动力参数,如水流速度。对某些研究区域的相关地质变量由于不可能进行连续的量测,往往取一些有代表性的点,然后再利用各种不同的预测技术,来推测出整个研究区域的该地质变量的空间变化规律。二是岩土工程地质特征解释。一般包含条件化及离散化两方面,即以岩性或岩土类型等控制特征为条件,将工程地质信息进行离散化,从而确定工程地质边界和相关特征描述。
3.4 基于GIS的岩土工程勘察数字化技术的实现
一是岩土工程勘察数据库的概念模型设计。岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作,是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题,为了能获得反映信息世界的概念性数据模型,将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来,仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系,并在此基础上建立相对应的数据库表结构。二是数据库建立实现。岩土工程一体化系统的数据有三类:用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。原始数据由测点数据组成,而测点数据又由测点几何属性数据(位置)和测点信息属性数据;中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等,根据这些模型可以生成用户需要的各种图件,还可以进行各种信息查询操作;最终数据种类繁多,主要是根用户需要由中间数据生成,包括图形资料和文档资料(如地质勘察报告等)。
3.5 数字化岩土勘察的规范化
岩土勘察按行业划分,主要有工民建、公路、铁路及航务等,虽然各行业都有相应的勘察规范,但仅局限于对勘察手段、勘察理论及勘察技术的规定,在勘察成果数字化方面仍是一片空白。实际工程活动中,各勘察设计院均有一套自己的软件系统以及成图数字化软件,但相同的行业在不同的地域或相同的地域在不同的行业对岩土勘察成果的数字化要求、流程、程序软件均存在较大差异。这就导致了同行业规范框架下生成的成果却杂相丛生,难以和现已规范程序化的设计软件接轨。因此,各行业的岩土勘察对成果的数字化应采用统一的标准,可指定唯一的机构组织各行业的主要成员对勘察成果数字化程序及软件进行汇编,并可向社会各界进行邀请参与,制定一套统一标准的勘察成果数字化程序软件,各行业或单位在应用时仅选择适合于本行业的规范,在输入通过勘察手段获得的相应的参数后,即可数字化生成统一标准的勘察成果资料,并与现行的设计程序软件耦合,便于高效地应用勘察成果,提高勘察设计生产效率,降低社会资源成本。
参考文献:
【1】张寒冰.我国数字化岩土工程勘察的应用分析【J】.民营科技,2011(10):45.
【2】罗 彤.简述岩土工程勘察数字化【J】.中国新技术新产品,2011(10):99.
【3】沈吉龙.对岩土工程勘察数字化技术实现方法的探讨【J】.今日科苑,2010(4):128.
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