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Science Exploration Institute

基于智能化技术的岩土工程勘察质量提升路径研究

作者

汤峰汉

华东勘测设计院(福建)有限公司 福建省福州市 350001

引言

岩土工程勘察是工程项目建设的重点,其作为施工的基础环节,能为工程顺利完成提供坚实的数据保障。步入新世纪以来,我国经济水平快速发展,城市化建设进程加快,工程项目建设需求也持续扩大,勘察企业规模和数量增势明显,业务能力也大幅提升。然而,很多企业的勘察技术专业水平有限,也不注重日常的勘察质量管理,导致很多工程项目的勘察流于形式——只依据工作流程完成任务、记录数据,编制出具极简报告,应用价值比较低。

1 智能化技术在岩土工程勘察中的应用优势

①提高勘察效率。智能化技术的应用能够实现岩土工程勘察的自动化和智能化操作。例如,利用无人机航测技术可以快速获取大面积的地形地貌数据,无需人工实地测量,大大缩短了数据采集的时间。智能勘探设备能够自动完成钻孔、取样、测量等工作,并且可以连续作业,提高了勘探效率。同时,智能化的数据处理和分析软件能够快速对采集到的数据进行处理和分析,生成勘察报告,进一步缩短了勘察周期,满足了现代工程建设对勘察效率的要求。②提升勘察精准度。智能化技术采用先进的传感器和测量设备,能够实现对岩土体参数的高精度测量。例如,激光雷达技术可以精确测量地形的高程信息,误差可控制在厘米级别。分布式光纤传感技术能够实时监测岩土体的应变、温度等参数,提供连续、准确的数据。此外,智能化数据分析算法能够对大量的勘察数据进行深度挖掘和分析,消除数据中的误差和干扰因素,提高勘察结果的准确性和可靠性。

2 智能化技术的岩土工程勘察质量提升路径

2.1 智能化数据采集技术

在岩土工程勘察数据采集环节,应大力推广智能化数据采集技术。一方面,利用无人机航测、卫星遥感等技术获取大面积的地形地貌、地质构造等宏观信息。无人机航测具有灵活性高、成本低、数据获取速度快等优点,可以快速生成高精度的数字正射影像(DOM)和数字高程模型(DEM),为勘察工作提供直观的地形数据。卫星遥感技术则能够从宏观上监测地质环境的变化,为勘察区域的地质稳定性分析提供依据。另一方面,采用智能传感器和智能勘探设备进行现场数据采集。例如,使用智能钻孔机器人进行钻孔作业,该机器人可以根据预设程序自动调整钻孔参数,确保钻孔位置和深度的准确性,并实时采集钻孔过程中的各项数据,如岩土的硬度、含水量等。分布式光纤传感技术可以铺设在岩土体中,实时监测岩土体的变形和应力变化,为岩土工程的稳定性分析提供连续的监测数据。

2.2 智能化数据处理与分析

在数据处理与分析环节,引入智能化的数据处理和分析软件。这些软件能够对采集到的大量复杂数据进行快速处理和分析,提取有价值的信息。例如,利用大数据分析技术对勘察数据进行整合和挖掘,发现数据之间的潜在关系和规律,为岩土工程勘察提供更深入的分析结果。机器学习算法可以根据历史勘察数据建立模型,对当前勘察区域的岩土特性进行预测和评估,提高勘察结果的准确性和可靠性。同时,利用地理信息系统(GIS)技术对勘察数据进行可视化处理。GIS 可以将地形地貌、地质构造、岩土参数等信息以地图的形式直观地展示出来,方便勘察人员进行分析和决策。通过三维建模技术,还可以构建勘察区域的三维地质模型,更全面、直观地展示地下岩土体的结构和特性,为工程设计和施工提供更准确的地质资料。

2.3 智能化勘察管理系统的构建

为了实现对岩土工程勘察全过程的有效管理,应构建智能化勘察管理系统。该系统集成数据采集、处理、分析、存储和共享等功能,实现勘察工作的信息化和智能化管理。在系统中,设置数据采集模块,对智能传感器和勘探设备采集到的数据进行实时接收和存储;数据处理模块利用智能化算法对采集到的数据进行处理和分析;数据存储模块采用数据库技术对勘察数据进行分类存储,方便数据的查询和调用;数据共享模块实现勘察数据在不同部门和单位之间的共享,提高数据的利用效率。此外,智能化勘察管理系统还应具备项目管理、质量管理、安全管理等功能。通过项目管理模块对勘察项目的进度、成本、人员等进行全面管理;质量管理模块对勘察过程中的数据质量、报告质量等进行监控和评估,确保勘察工作符合相关标准和规范;安全管理模块对勘察现场的安全隐患进行监测和预警,保障勘察人员的生命安全和设备的正常运行。

2.4 加强智能化技术人才培养

智能化技术在岩土工程勘察中的应用需要专业的技术人才。因此,勘察企业应加强对智能化技术人才的培养。一方面,与高校和科研机构合作,开展产学研联合培养项目,为企业输送具有智能化技术知识和岩土工程勘察专业知识的复合型人才。另一方面,加强企业内部培训,定期组织员工参加智能化技术培训课程和研讨会,提高员工对智能化技术的应用能力和操作水平。同时,鼓励员工进行自主学习和创新,不断探索智能化技术在岩土工程勘察中的新应用和新方法,为企业的发展提供技术支持和人才保障。

2.5 技术跟进诊断,提高机械使用效率

在岩土工程勘察中,许多地质数据获取都离不开机械设备。因此,实现机械设备智能化,能有效提高勘察效率。利用物联网打造机械设备远程运行监管系统,对工程机械的运行、故障、维修等方面进行远程监控。利用数据技术构建机械调度机制,联结某一周期内的机械设备调度历史数据,以预测机械设备的使用需求走向以及工程项目分配情况,并在此基础上制定详细的调度计划,提高机械设备调度使用效率。建立设备智能预警机制,随时监测设备运行状态,当接收到故障预警、维修提示时,及时作出应对。建立智能化机械设备维护、记录、跟进档案,系统规整所有机械设备运行和维修历史,结合档案完善养护计划。

2.6 技术助力监测,打造环境监控体系

基于现代技术进行岩土工程勘察,能高效精准地监测环境数据,规避生态环境破坏带来的损失与威胁。利用通信、数据处理、物联网等技术,搭建智能化环境检测平台,及时对勘察现场的温湿度、空气质量及气压等,进行数据的收集、整理、分析和传输,以便于工作人员实时掌握现场环境情况,做好变化应对。引入高精度传感器,动化处理勘察中的土壤压力、裂缝大小等数据,实现监测的精准与实效。利用无人机技术进行勘察现场的地面全方位覆盖性监测。搭建数据整合分析平台,上传所有现场监测数据进行集成处理,之后利用数据技术分析生成时效性环境影响评估报告。还应建设环境变化预警机制,确保在勘察现场环境异常时,能够第一时间获得消息并进行处理。还能利用可视化技术,以图表、地图等更直观的形式监测、传输现场信息,让管理人员能够作出更精准的判断与决策。还可以引入智能算法进行监测、遥感、气象等多源数据的融合性分析处理。进行长期的环境跟踪记录,建立监测档案,实时分析对比环境数据变化情况,进而把控趋势,为后续工作开展提供更多决策依据。

结语

智能化技术的发展,为岩土工程勘察质量的提升提供了新思路,基于此,进行人才培养,做好环境监控,精准识别材料,保障机械运行,进行技术创新,就能够充分利用人工智能、大数据、物联网等技术,让岩土工程勘察走向高效化和精准化的发展方向,在降低成本的同时,大幅提升工程项目的勘察质量,满足行业发展的现实需求。

参考文献

[1]钟波.岩土工程勘察质量控制与评价方法研究[J].四川建材,2024,50(6):61-63.

[2]谷秀玲.岩土工程勘察质量控制分析[J].滁州职业技术学院学报,2023,22(1):51-54.

[3]曾应书.岩土工程勘察质量有关问题及对策探究[J].世界有色金属,2022(7):223-225.