陶孝德
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摘要：随着我国经济现代化发展，对岩土工程的研究越来越多，我国在岩土工程勘察钻探技术上也取得了飞速发展。岩土工程勘察技术是岩土工程项目的基础，需要进行创新和应用。在科学技术快速发展的信息化时代，对岩土工程勘察钻探技术的创新路径进一步分析加强，这对确保工程质量有着重要意义。
关键词：信息化时代；岩土工程；勘察钻探技术；创新路径
1岩土工程勘察概述
岩土工程勘察的任务是按照不同勘察阶段的要求，正确反映场地的工程地质条件及岩土体性态的影响，并结合工程设计、施工条件以及地基处理等工程的具体要求，进行技术论证和评价，提交处岩土工程问题及解决问题的决策性具体建议，并提出基础、边坡等工程的设计准则和岩土工程施工的指导性意见，为设计、施工提供依据，服务于工程建设的全过程。
岩土工程勘察的手段主要有：工程地质调查和测绘、钻探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测，最终根据以上几种或全部手段，对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价，编制满足不同阶段所需的成果报告文件。其中，钻探技术是勘探方法中的关键技术，并且在孔内原位的测试以及岩土样品的采取中发挥重要的作用。如果钻探技术存在一定的问题，就无法实现准确揭露地层结构，并且也无法获得准确的力学参数，更严重的会对工程整体的质量产生影响，甚至会产生一定的安全隐患。
2岩土工程勘察中常用的钻探技术
2.1反循环钻探的技术
反循环钻探技术主要包括空气反循环技术与水力反循环技术，两者之间的循环介质存在一定的差异。其中，水力反循环钻探技术的循环介质主要是水和泥浆，而其循环的方式则是将循环介质送至孔底，这样就可以使取心钻头达到柱状岩心，岩心随着钻头一起返回地面。但是，空气反循环钻探技术的循环介质是空气，并且通过双臂钻杆外管作用，就可以将空气送到孔底。与此同时，空气会产生剧烈膨胀的现象，进而形成冲击力，带动孔底潜孔锤对孔底岩石进行撞击。随后，钻杆就会把空气一同带回地面，并携带相应的岩屑，根据岩屑就可以对地质进行所需信息的测量了。
2.2绳索取心技术
在利用绳索取心技术来获取岩心时，无需利用钻杆，并且只有在必须更换钻头或者钻头出现问题的情况下才需要使用钻杆。绳索取心技术的重点就是在出现堵塞情况时打捞所使用的工具与存储岩矿心的岩心管。在进行岩心的提取过程中，也无需对钻杆住进行提升。
2.3液动潜孔锤技术
液动潜孔锤技术主要的工作原理是充分利用冲洗液，使其有效的带动液动潜孔锤进行运行。在液动潜孔锤受到外力冲打的情况下，液动潜孔锤就会将此能量中的部分能量传给钻头，进而将岩石击碎。而泥浆泵在冲洗液的输送工作中具有重要的作用，运用泥浆泵就可以使钻头进行反复的运动，进而产生冲击负荷。
3信息化岩土工程勘察钻探技术创新
3.1岩土工程的数字建模方法
对于岩土工程地质建模所采用的方法目前主要是利用表面模型法，这种方法也被称之为数字表面模型，这种方法的使用由来已久，此方法在运用中的基本内容是通过精确的表示出工程地质的外表来表示均质地质的建模方法。
表面模型法的数据来源是通过测点而获得的一系列零散的测点数据资料，其中包括测点的几何特征数据和属性特征数据，然后对所测出来的数据进行分析以及解释结果重构地质提界面。可以抽象为把一系列同属性的按照一定的规则连接起来，构成网状曲面片，进而确定整个地质体的空间属性。不规则格网法(TIN)是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内，如果任意点不在顶点上，则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程)，所以TIN是一个三维空间的分段线性模型，在整个区域内连续但不可微。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式，这里采用一个简单的记录方式是：对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录，三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针，边的记录有四个指针字段，包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段，分别存储X，Y，Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是：对于给定一个三角形，查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率，当然可以在此结构的基础上增加其它变化，以提高某些特殊运算的效率。
3.2数字化的数据库系统
基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建：①岩土工程勘察数据库的概念模型设计。对于岩土工程勘察数据库的管理，作为岩土工程数字化系统的一项基础工作是一个具有密集型和处理复杂的数据库应用问题，为了能够获取反映实施的概念性数据模型，将会与实体和联系相关的功能与行为相互剥离出来，仅仅是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。数据库的建立，岩土工程一体化系统的数据有以下类：用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。原始数据均是由测点数据组成，然而测点数据又是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。
3.3场地虚拟实现技术
场地虚拟数字化技术的实现，即建立数字化岩土勘察工程的数据库系统。该系统囊括两方面的内容，一是勘察区域内的地理规划、道路、市政设施、住宅区等地理信息，二是勘察区域内的山川河流等自然地貌地形的情况。关于数据库系统的建立，需具备以下几方面的基本条件:(1)收集勘察区域内的地质勘察资料，包括勘察点的地理、环境、土质、地层等信息。(2)根据系统信息需求，为弄清楚所需数据类型和数据之间的关系，把用户的数据需求用较为形象方法表现出来，需要设计能够反映信息世界的概念性模型。(3)数据库需要囊括三种数据，-是用户输入的原始数据，二是系统自动生成的中间数据，三是最终的数据。(4)数据库的主要功能，首先是输入数据注意有效性和规范化，以保证输入库内的数据资料精准性，减少误差。第二是让用户能够在最短时间内利用检索功能获取数据中的地质信息，搜索的条件是图示点、图示矩形、区域、交叉条件等。第三是叠加、缓冲区和多层立体叠加三种空间分析功能。第四是数据库单向、多向和多组合的输出方式。
结束语
综上所述，岩土工程勘察在各类工程设计、工程施工和工程检查中均起到关键性的作用，在岩土工程勘察中运用信息化技术具有十分重要的意义。合理利用现有的岩土工程资源，发挥最有效的价值，依法创新勘察技术，同时也重视企业创新能力的培养，以此来提高工程的质量，推动岩土工程的协调发展。
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