勘察技術視域下巖土工程論文

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勘察技術視域下巖土工程論文

一、巖土工程研究對象的主要特征分析

雖然每個工程項目巖土專業勘察的地質結構的規模、結構、形態等都有所差異,但各個地質空間結構的復雜形態都能通過抽象意義上的點、線、面、體等要素進行集合用以分析地質構造。比如,測點屬于點狀構造,人工填土層屬于面狀結構,地質剖面線條屬于現狀構造,不同性質的巖體結構屬于體構造等等。同樣,所有的地質研究對象在空間狀態下都會占據一定比例范疇與結構位置,具有某些特定的結構形態與地質規律,或者說與其他所研究的地質對象又有著緊密關聯等。通常而言,地質結構的空間特性主要是描述其研究結構所處空間的具有形態特征,可以稱為定位特征或者是通俗意義上的幾何特征。而要研究的地質對象是通過不同地質體形態來描述的,它們常態下多表現為不規則形態,具有不同的結構形狀。在分析其結構規律或者具有的特征時,一般會通過研究地質對象的巖性、滲透率、含水飽和度、年代時間、強度等參數來解釋其具有的特征或規律。可以說,對于統一地質研究對象上具有的屬性特征往往在其空間形態下會表現不均一的關系,比如關于體構造巖體的抗壓強度研究,其會隨著所處空間范疇內的位置不同而發生變化。此外,研究的地質對象空間關系也多屬于拓撲關系,包括相離、緊鄰等結構關系。因此,巖土工程專業下的地質勘察技術應用以三維空間形態進行分析其結構形態的變化規律能夠很好的分析出地質資料是否真實完整,通過當下較新的GIS系統建立出必要的地質模型具有重要的現實研究意義。

二、巖土工程勘察技術中的地理信息系統技術應用

近年以來,計算機信息化相關的通信技術、信息技術、電子技術等強勢而又迅猛的應用開來,不論是生產制造業還是物流運輸業等諸多產業組織機構都應用了信息化計算機有關技術。而工程領域中巖土專業中應用的信息化GIS技術在建筑市場中運用也較為成熟。比如,伴隨GIS技術逐漸成熟發展,一些集成技術逐漸問世,包括CAD、通信、互聯網、虛擬技術、多媒體等多種技術集成運用,對巖土工程地質勘察起到了較大助力作用。同時,在GIS平臺軟件的技術應用下,GIS技術已經分化出了GIS與CAD集成技術、GIS與RS(遙感)、GPS(定位)結合的集成技術以及組件GIS技術等。

1.GIS與CAD技術的集成

CAD屬于計算機輔助設計,是近些年來在制圖、設計、制造等相關領域所應用的常用技術,它最為顯著的功能是處理諸多結構形態的圖形,以便于技術設計人員配合計算輔助制造(CAM)系統設計出生產加工類產品。目前,雖然CAD開始著手于開發一些非圖形性質的數據處理功能,但是其主要應用于一些數據信息程度較為完整的資料數據進行設計。但GIS屬于針對于地理結構而應用的空間管理技術,在空間信息、資料等數據的分析上更具邏輯性。相比CAD而言,用它對一些地質資料進行分析,能夠處理較為復雜、量大的地質信息資料,同時又能具有一定的空間結構分析功能。如此一來,CAD與GIS技術集成則能夠充分支持巖土專業工程的地質勘測,給予其充分決策支持。

2.GIS與RS、GPS的結合

關于GPS、GIS以及RS目前在信息化技術領域中簡稱為3S技術。三者集成技術應用在巖土工程的對地勘測作業中能夠良好的針對于地質空間結構形態完成各類相關數據的獲取、管理、更新、存貯等,并且隨著3S集成技術的完善發展,勢必未來3S技術會愈發成熟。同樣,其技術應用在巖土工程勘測工作中來,能夠針對于數據信息處理、結構分析模擬、以及對地觀測等進行實時控制與管理,使之應用功能集成于一體。在巖土工程勘察作業中,GPS(全球定位系統)主要用于某一集中區域內對場地目標展開定位與促進各類傳感器順利完成試驗、測試工作,包括定位項目開工現場的運載平臺等。對于RS(遙感技術)而言,其主要提供施工場地所研究目標的語義或非語義資源信息,以實時控制場地勘測、測量信息等的各種變化,及時的完成GIS關于空間形態數據資源的更新工作等。而GIS屬于三者技術的集成系統應用平臺,為數據采集及平臺有關功能的應用提供智能化處理方案等,包括對多種空間數據信息等進行動態管理、貯存、加工等綜合處理,使巖土項目專業的現場工作呈現于計算機的虛擬空間中,便于作業人員分析與處理相關工作。

3.組件式GIS

組件式GIS屬于各大功能模塊集成應用技術,每個組件間有著不同的平臺系統應用功能,以最終模擬出GIS基礎應用平臺。當前,對于微軟公司提供的COM與OMG組織機構提供的CORBA標準等在其平臺系統中得到廣泛應用。而微軟基于COM組件的ActiveX控件又是一些可視化程序設計中的常見控件之一,所以對于呈現出虛擬化空間形態的GIS平臺也十分受用。同樣,將GIS功能版塊模塊化,將以組件方式呈現給開發者使用而形成的組件GIS要比傳統的GIS平臺軟件更具優勢,比如成本相對較低,擴展性與維護性較為靈活等。其中,MapInfo公司機構推出的MapX等組件則是組件GIS平臺中被貫以應用的代表,能夠利于其系統平臺中諸多功能的集成應用,可為巖土工程地質勘察提供較大作業助力。

三、結語

巖土工程勘察屬于集地質資料數據分析與設計功能于一體的專業技術作業,對于地質資料的空間結構形態呈現極為需求,原始的二維狀態地質資料分析與制圖已經很難滿足現代各類技術工程施工應用。因此,它脫離不開地理信息系統對地質資料呈現出的空間信息進行采集、分析、處理等功能的應用。未來,巖土工程勘察相關的GIS技術應用會隨著信息化技術的不斷發展而走向成熟,是巖土工程專業勘察設計走向智能化發展趨勢的重要途徑。

作者:何曉達 單位:中油遼河工程有限公司

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