化学工业岩土工程有限公司 江苏南京 210031
摘要：现阶段，随着信息技术的飞速发展，工程勘察行业迫切需要进行信息化变革以适应时代的发展。工程勘察管理信息化建设的关键需从勘察工作流程入手。主要从外业数据采集信息化、外业远程信息化监管、岩土试验信息化3个方面进行信息化关键技术研究的阐述，为广大同行进行工程勘察管理信息化建设提供参考。研究成果包括勘察外业信息化采集系统、勘察外业监控系统、岩土样品自动识别管理系统等，在生产应用中取得良好效果。在勘察管理中应用信息化技术，应继续着力在高标准化、高自动化、高协同化几方面。
关键词：工程勘察管理；信息化；关键技术研究
引言
随着信息化技术的高速发展，现代测绘技术、计算机技术、网络通信技术、CAD技术、人工智能技术已通过计算机、软件及辅助设备深入应用到岩土工程勘察流程工作中。工程勘察行业在信息化技术发展的推动下，从传统的“纸笔”模式逐步走向信息化、智能化工作模式。传统岩土工程勘察通常将外业钻探所得芯样，由编录人员在现场对各岩土层进行识别划分，并手写记录各岩土层的层序、层深、厚度、名称以及描述等至编录表上，然后再人工录入计算机勘察软件生成各类成果图件。这一过程中，记录及录入等人工输入环节容易产生数据错漏等问题，往往需要耗费大量人力物力去解决，效率较低，且芯样性状的判断识别往往依赖现场工程师的理论及经验水平。在我国工程建设的需求增加和劳工成本飙升的背景下，上述传统岩土工程勘察工作模式的效率问题日益凸显，制约了工程勘察行业的发展。因此，如何充分利用信息化技术作为提高岩土工程勘察的流程效率的手段及质量水平，是岩土工程勘察行业广泛关注的热点问题。
1重要性
当前，随着信息技术的飞速发展，以云计算、大数据、物联网、区块链、自动化、移动应用等技术为核心的信息化技术创新和变革不断深入，信息技术成为引领变革的主导力量，信息化建设模式发生了根本性变化，信息化应用进入全新的发展阶段。工程勘察作为工程建设过程中重要的基础性工作，是工程建设中不可或缺的重要环节，但目前工程勘察在技术进步、质量管理等方面停滞不前，甚至呈现倒退的趋势。工程勘察迫切需要依托新技术进行管理方法的变革，而进行工程勘察信息化管理显然是一个适应时代发展的有效途径。从信息技术的角度看，工程勘察可看作一种“信息获取、信息理解和信息应用”的过程。工程勘察管理信息化的关键点在于工程勘察业务各个流程实现信息化管理。
2优化措施分析
2.1勘察外业信息化管理系统主要功能
⑴标准地层定制地区标准地层系统根据地区勘察经验与实际情况建立，岩土层号按地质时代与成因确定主层号，按岩土层名称按地层上下次序确定亚层号及次亚层号。在地区标准地层系统的基础上进行编录、测试，形成统一标准的勘察成果，继而形成地区勘察成果库。采用标准地层可使一个地区中的不同勘察项目数据信息之间的数据可进行对比分析，进而了解地区地史发展过程的共性和异性，才能据此产生有效的数据利用。⑵勘察外业数据采集信息化通过软件平台（APP）进行地质编录、拍摄岩芯照片和现场照片、录入原位测试记录、取样及样品信息记录等，资料信息带有时间和GPS定位信息以保证数据的真实性，为勘察质量管理提供数据基础。工程勘察信息采集系统包括以下几个模块：钻孔数据编录、岩芯照片拍摄和上传、原位测试信息采集、岩土试样信息采集、相关人员信息采集。①钻孔编录钻孔编录包括以下内容：钻孔水位、开始和结束时间、地层编号、地层底深度、地层名称、地质时代、地质成因、颜色、密实度、塑性状态、地层描述等。当标准地层确定以后，可根据岩土层特性选择对应标准层进行快速编录，也可以根据实际情况在标准层属性的基础上进行修改。编录信息保存在本地，可通过通信网络上传至云服务器。此外，利用云计算技术，在进行岩土层描述时，可按地区跨项目自动搜索匹配，推荐若干条描述，方便进行地区地层对比，提高地质编录的质量和效率。岩芯照片拍摄和上传a.岩芯照片深度自动识别基于标准长度的岩芯箱（1.0m），在外业数据采集信息化时可通过设置岩芯行数，实现深度的自动识别，可减少外业技术员的人为误差，并提高工作效率。
b.岩芯照片自动拼接岩芯照片自动拼接成长图，并标注项目名称和钻孔编号。减少人工操作，提高工作效率。c.岩芯照片上传岩芯照片可直接实时拍摄上传至云服务器。在通讯信号弱的地区，容易造成照片难以上传或上传时丢包的情况。系统支持本地照片上传，可先进行照片的拍摄，保存在本地，随后再进行照片上传。2种方案可满足各种工况条件勘察作业。③原位测试信息采集可进行标准贯入试验、圆锥动力触探试验、波速测试、电阻率测试等的信息采集，可进行试验底深度、杆长、试验数据等的录入。标准贯入试验和圆锥动力触探试验根据规范提供默认试验段长度，也可进行人工修改，对于试验反弹情况，自动进行击数换算。④岩土试验信息采集进行试验样品信息采集，包括下列信息：样品类型（包括原状土样、扰动土样、岩样、土腐蚀性样、水腐蚀性样）、取样底深度、取样编码（通过扫描条码或二维码获得）、取样长度。
2.2智能勘测技术
智慧勘测技术是利用现代化测绘技术、计算机技术、人工智能技术、无人机等进行勘察测绘，典型智慧勘测技术如下所述。载波相位动态实时差分技术（RTK）：RTK是典型传统测量技术信息化，用于岩土工程勘察中定线，定位，断面测量放样的厘米级定位精度技术，比传统通过控制点以及全站仪、水准仪等设备进行快速测量。国内许多公司已经通过编制数据接口软件及数据自动处理软件，实现测量数据库连接及输入到CAD形成成果图。三维激光放样机器人：用三维激光扫描现场实景，形成带有点云数据的三维空间，快速提高了放样效率。在北京建工集团、中建集团等工地多有实践。超站仪技术：超站仪是传统全站仪的智能化的测量产品，采用了安卓系统，搭载专业测图成图软件及数据处理云平台，集光电机一体的电子测速仪，能同时测量水平角、竖直角、距离、高差等，通过移动网络实现数据实时互通，外业成果即时传回内业加工处理，实现即时入库。智能测量计数技术：通过视觉识别技术进行钢筋数量的识别，是密集小目标检测一种快速方法，可用于智能工地中各构件的少人化管理。
2.3岩土工程地质数字建模
采集到现场勘察钻孔资料往往是比较零散，为便于整体分析和数据处理，部分勘察单位将取得的钻孔资料通过计算机建模方法进行岩土工程三维地质建模。（1）地质建模方法：目前采用的建模方法有表面模型法、不规则格网法（TIN）。数字表面模型法：表面模型法是通过测点的几何特征数据和属性特征数据，利用数据解释结构重构地质体界面，构成网状曲面片。不规则格网法：是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网格。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内，三角形内的点采用插值处理，因此TIN是一个三维空间的分段线性模型。（2）三维手段：三维岩土信息技术受到广泛的关注，部分成果如北京理正勘察三维地质软件，上海华岩岩土勘察系列软件、上海同济曙光系列软件，MAPGIS工程勘察信息系统等。目前对数据的二维管理与分析已基本成熟，三维地下空间、三维岩土工程、数字工程等研究也不断被关注，如北京市勘察设计研究院有限公司三维岩土工程信息系统，实现地层建模由剖面到三维、三维钻孔柱状显示、建筑物三维建模、数据管理查询及岩土工程数值分析的融合。
结语
BIM是建筑专业和信息技术相结合的一种新技术，它是引领建筑业走向信息化、智能化的重要途径，它的全面应用将对建筑业界的科技进步产生无可估量的影响。岩土工程勘察作为建筑行业中最基础的一环，长期以来缺乏与BIM的联系。上述岩土工程勘察BIM初步实践表明，利用现有BIM软件使岩土工程勘察成果实现三维可视化，对提高岩土工程质量具有很大帮助，在统一的标准下有望实现上部建筑结构与其地下空间工程地质信息相融合。由于受到目前研发水平等因素的影响，BIM在岩土工程勘察中的应用存在诸多局限，但其已成为岩土工程领域发展的趋势，未来如何积极应对还需要更多的思考和实践。
参考文献
［1］欧阳美兰.信息技术在建筑工程管理中的应用及问题［J］.广东土木与建筑，2019，26（8）：80-83.
［2］苏春文.勘察设计企业信息化建设探索与建议［D］.沈阳：东北大学，2008．
［3］任治军，任亚群，葛海明.信息化条件下的勘察外业质量管控模式研究［J］.电力勘测设计，2016（1）：21-24.