岩土工程勘察信息化集成监管系统

岩土工程勘察信息化集成监管系统

魏义虎

山东正元建设工程有限责任公司  山东省烟台市   264000

摘要：岩土工程勘察信息化集成监管系统的推广应用，将进一步推动我国岩土工程行业的现代化转型，提升勘察质量和效率水平，为建设安全可靠的工程项目做出重要贡献，对岩土工程勘察具有非常重要的意义和价值。

关键词：岩土工程；勘察信息化；集成监管

1岩土工程勘察信息化的发展方向

（1）地理信息系统（GIS）应用：岩土工程勘察信息化中的地理信息系统技术发挥着重要作用。通过将地理位置信息与勘察数据结合起来，可以实现对地质、地形、地貌等空间信息的综合分析和展示，为工程设计和决策提供空间参考。

（2）智能化与人工智能应用：随着人工智能技术的不断发展，岩土工程勘察信息化也开始应用智能化技术。例如，通过图像识别和深度学习算法，可以实现对岩土样品的自动分类和识别，提高了勘察效率和准确性。

（3）监管与质量控制：信息化集成监管系统可以对勘察作业进行全过程监控和管理，实现对数据采集、处理、传输等环节的质量控制和监督。这有助于提高岩土工程勘察的规范性和可靠性，减少勘察风险。综上所述，岩土工程勘察信息化已经成为现代岩土工程领域的重要发展方向，它的应用不仅提升了勘察效率和数据质量，还为工程设计和决策提供了更多的信息支持。然而，仍然存在一些挑战，如数据安全性、标准统一等问题，需要进一步研究和改进。

图1钻机监测装置示意图

1—电感式传感器；2—标贯锤；3—辅助支架；4—钻杆；5—标贯器；6—激光反射板；7—激光位移传感器；8—电线；9—采集

2岩土工程勘察信息化的现状

2.1工程勘察信息化程度较低

勘察外业设备老旧，外业记录依然是手工记录，现场的信息不能实时反馈到负责人或甲方处，信息的传递效率低下，耗时较多，还容易造成工作漏项，影响勘察质量。

2.2工程勘察质量水平有待进一步提升

勘察外业作业条件艰苦，作为钻探主要设备的立轴式岩心钻机近几十年来未有显著的性能提升，钻探质量基本取决于钻探工人的技术水平，随着时代的变迁，高水平的钻探工人逐步退休，而从事钻探的新一代工人数量又出现急剧下滑，技术传承出现断崖。因此，对勘察外业的质量监管和勘察信息的自动化采集成为了势在必行的发展方向。

2.3工程勘察外业数据的真实性问题

由于行业竞争激烈，在监管缺位的情况下，极易出现钻探工人或部分工程技术人员虚报孔深、原位测试数据的情况，造成勘察外业的质量和真实性无法得到保障。

2.4工程勘察外业现场监督检查不到位

工程勘察作业周期相对较短，但每天工作时长相对较长，有时可能会错峰作业（如市政勘察常出现白天休息、晚上作业），监管人员存在同一时间内实施多个勘察项目的可能性，在此条件下，容易造成监督检查不到位的情况。

2.5作业不规范

勘察外业的钻探和原位测试操作都有一定的规范要求，如钻探每个回次的进尺、标贯或动探的锤击速度、提落锤高度等，单靠人工监督难以量化其规范程度、不能严格控制其作业的规范性。

3岩土工程勘察信息化集成监管系统

本系统集成了3套监测装置，分别为钻机状态监测装置、标准贯入试验（SPT）自动采集装置和圆锥动力触探试验（DPT）自动采集装置。系统可以完整反映钻探成果的真实性，采集出来的数据经过分析处理也可以作为岩土体物理力学参数的一项重要依据。

3.1钻机状态监测装置

该套装置主要包含数据采集、数据传送、远程展示等内容具体信息如下：（1）信号采集（共5项信息）：在不改变钻机结构的前提下，通过辅助支架，将传感器安装在相应的信息输出位置。具体信号有：①转速信号1项：利用电感式传感器监测钻机转速（与焊针间距保持在1～3cm，2cm为宜，焊针转一圈一次记录1击）；②油压信号2项：利用液压传感器监测钻机油压状态（含进、出两个油压信号）；③孔深信号1项：利用拉绳传感器监测钻机钻探深度，记录钻机液压装置往复运动的位移，经过一定的数据处理，变换为孔深信息；④位置信号1项：利用GPS装置获取钻机的位置信息。（2）接入采集仪：通过采集仪实现上述信息的集成，目前采用的采集仪型号为DATATAKERDT80GSeries4。（3）数据远程传送：利用采集仪接入DTU设备实现监测信息的远程传输。（4）远程信息展示。通过自主开发的监测系统实现信息的可视化显示，主要界面有：①项目/钻孔位置信息：通过GPS采集装置获取钻孔位置信息，并标注简要的完成进度；②工作状态信息：通过液压传感器自动采集现场油压数据并生成油压曲线，通过电感式传感器获取钻进过程中的转速信息；③钻机转速信息：通过电感式传感器自动采集钻机钻杆的转动速度。

3.2标准贯入试验（SPT）信息自动采集装置

该套装置主要包含数据采集、数据传送、远程展示等内容，具体信息如下：（1）信号采集（共2项信息）：通过辅助支架，将传感器安装标贯装置上。具体信号有：①锤击数信号：利用电感式传感器监测标贯锤数（与标贯锤间距保持在1～3cm，2cm为宜，标贯锤起落一次记录1击）；②位移信号1项：利用激光位移传感器记录标贯贯入的位移（以激光反射板作为参照物），当位移达到45cm时，自动停止采集。（2）接入采集仪：通过采集仪实现上述信息的集成，目前采用的采集仪型号为DATATAKERDT80GSeries4。（3）数据远程传送：利用采集仪接入DTU设备实现监测信息的远程传输。（4）远程信息展示：通过自主开发的监测系统实现信息的可视化显示。

3.3圆锥动力触探试验（DPT）自动采集装置

该套装置主要包含数据采集、数据传送、远程展示等内容，具体信息如下：（1）信号采集（共2项信息）：通过辅助支架，将传感器安装标贯装置上。具体信号有：①锤击数信号：利用电感式传感器监测动探锤数（与动探锤间距保持在1～3cm，2cm为宜，动探锤起落一次记录1击）；②位移信号1项：利用激光位移传感器记录动探贯入的位移（以激光反射板作为参照物）。（2）接入采集仪：通过采集仪实现上述信息的集成，目前采用的采集仪型号为DATATAKERDT80GSeries4。（3）数据远程传送：利用采集仪接入DTU设备实现监测信息的远程传输。（4）远程信息展示：通过自主开发的监测系统实现信息的可视化显示，主要界面有：○1动探成果记录表：表格记录格式示例（以砂土进行重型动力触探为例，每10cm记录锤击数，如采用轻型动力触探则每30cm记录锤击数）；②动探成果曲线。

4结语

岩土工程勘察信息化集成监管系统是一种基于信息技术的系统，它可以对岩土工程勘察作业进行全过程监控和管理，实现数据的全面采集、快速传输和多维度分析，从而提高岩土工程勘察的准确性和效率，降低工程风险和成本。

参考文献

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