在建筑工程领域,勘察工作是设计与施工的前提,对建筑物的安全性及资源利用效率至关重要。当前,随着科技与经济的快速发展,城市现代化进程加快,地理信息产业不断完善,勘察工程项目数量大幅增加,勘察技术也在不断进步。然而,传统勘察工程方法在效率、质量等方面面临诸多挑战,如勘察合同阶段存在不合理竞争,导致勘察质量难以保证;外业勘察重视不足,影响岩土参数准确性;人为因素和技术管理问题频发,制约勘察工作效率提升。在此背景下,从智慧勘察视角研究建筑工程勘察效率提升路径具有重要的现实意义,有助于推动工程建设领域向智能化、高效化方向发展。
国内在建筑工程勘察领域已取得一定研究成果。部分研究聚焦于勘察成果分析,如结合勘察区地质条件,运用层次分析法、19标度法和隶属度法开展勘察成果可信度评价,为后续设计提供准确依据;也有研究针对深基坑岩土工程勘察技术展开探讨,通过具体工程实例,研究改进基坑设计的方法,以应对复杂地质条件;还有研究关注岩土工程勘察室内土工试验质量,系统阐述识别并提高试验质量问题的方法,助力工程项目可持续发展。此外,在建筑岩土工程勘察关键技术方面,对现场勘察技术、实验室测试技术、地质信息获取技术以及数据处理与分析技术进行研究,旨在提高勘察效率和准确性。同时,基于绿色低碳理念,结合地方标准及政策,探讨工程勘察全过程的工作思路。
国外在建筑工程勘察领域的研究起步较早,在勘察技术、管理理念等方面具有先进经验。在勘察技术方面,国外广泛应用先进的地球物理勘探技术,如电法、磁法、地震勘探等,且在设备研发和技术应用上更为成熟,能够更精准地获取地下地质信息。在管理理念方面,强调信息化、集成化管理,利用地理信息系统(GIS)等技术实现勘察数据的实时共享与高效处理,提高勘察工程管理的效率和水平。例如,一些发达国家已将智慧勘察理念融入工程建设全过程,通过建立完善的智慧勘察工程管理系统,实现对勘察项目的全方位、全过程监控与管理。
本研究旨在从智慧勘察视角出发,深入分析当前建筑工程勘察工作中存在的问题,探索提升勘察效率的有效路径,构建一套科学、合理、高效的智慧勘察体系,提高勘察数据的准确性和可靠性,为建筑工程设计与施工提供坚实保障,推动建筑工程勘察行业向智能化、精细化方向发展。
1. 传统勘察工程方法分析
o 钻探技术:钻探是工程勘察中广泛采用的勘探手段,可鉴别描述土层、岩土取样、进行标贯、动探等原位测试。其钻进方法分冲击钻进和回转钻进,取土器种类多样,取样质量分四个等级,钻探技术勘探深度可达几十米甚至上百米,能适应水上、冰上等恶劣作业环境。
o 探槽与探井:探槽适用于了解构造线、破碎带宽度等情况,挖掘深度较浅,覆盖层厚度小于3m时使用,覆盖层厚且土质软易塌时需加大挖掘宽度并放坡;探井能直接观察地质情况、详细描述岩性和分层、取接近实际的原状结构土试样,常用于地质条件复杂地区和黄土地区。
o 地球物理勘探:常见的有电法、磁法、地震、综合测井等,不同方法适用条件不同,如电法利用岩土体电性差异或人工电场变化,磁法利用岩土体电导率和磁导率差异,地震勘探利用岩土层弹性模量差异。由于反演过程具有多解性,应用时需与井探、钻探等方法结合。
o 超图地理信息系统:地理信息系统(GIS)具有强大的空间信息显示和查询功能,SuperMap iDesktop桌面产品是可编程、可扩展、可定制的二三维一体化桌面GIS产品,涵盖地理数据处理、地图制图等多项功能。其在岩土工程勘察中具有信息化、数字化特点,能促进勘察发展,实现内外业结合,降低资源投入,确保勘察结果真实性。
2. 智慧勘察工程管理研究
o 智慧勘察工程管理系统特点:具有集成化特点,涵盖大量学科,是众多信息、资料、图形、属性的融合表现形式,实现浏览、查询、编辑、管理等服务功能。系统建立与应用需强大数据与技术支撑,由多个子系统集成,各子系统既具独立性又相互联系,为使用者提供高效便捷多方位服务。
o 基础数据获取及录入:数据录入是SuperMap地理信息技术系统应用首要内容,基础数据包含勘察场地二维及三维数据,如钻孔平面布置图资料、勘察场地控制点资料、勘察场地三维实景模型等。二维基础资料通过传统测量手段获得,多为内外业结合作业模式,成果格式多样,集成进入地理信息系统前需数据预处理;三维实景模型采用无人机倾斜摄影测量进行外业数据采集,根据勘察场地范围大小及高低落差进行准备工作。
3. 建筑工程勘察效率影响因素分析
o 合同阶段因素:勘察行业存在不合理竞争,价格与工期不合理导致部分单位偷工减料,主管部门监督不及时。建筑行业对工程勘察重要性认识不足,选择勘察单位时要求低,多选单价低、工期短单位,勘察单位为争取业务压缩工期、降低单价,影响勘察质量。
o 外业勘察因素:岩土参数准确性对建设工程设计至关重要,承载力、抗剪强度指标等准确与否影响建筑物基础大小、形式及边坡稳定系数。取样扰动情况影响参数获取,如软土用厚壁取土器取不出I级样;现场试验管理不善,如标准贯入试验不做或保守估计,会导致设计不合理。
o 人为因素:勘察工程应先进行勘察纲要设计并经审核后实施,但部分工程因人为原因,该取样未取、该测试未做、该调查资料未调查,导致编写勘察报告不合标准要求;场地条件与认知条件不一致时,未及时调整勘察纲要,影响报告质量。
o 技术管理因素:勘察工作人员缺乏、工作量大,部分工程技术人员配备不合理,导致违规行为出现,个体钻机有机会盈利。技术人员配备不足,只能做简单记录,室内整理工作压力大,影响勘察质量。
1. 文献研究法:广泛查阅国内外相关文献资料,了解建筑工程勘察领域的研究现状、发展趋势及前沿技术,为本研究提供理论支持。
2. 案例分析法:选取具有代表性的建筑工程勘察项目进行案例分析,总结成功经验与存在问题,为研究提供实践依据。
3. 实地调研法:深入建筑工程勘察现场,实地了解勘察工作流程、技术应用及管理情况,收集第一手资料,确保研究的真实性和可靠性。
4. 系统分析法:运用系统论方法,对智慧勘察工程管理系统进行全面分析,研究系统各组成部分之间的关系及相互作用机制,构建科学合理的智慧勘察体系。
本研究技术路线主要包括以下几个阶段:
1. 准备阶段:确定研究课题,组建研究团队,查阅相关文献资料,制定研究方案和工作计划。
2. 调研阶段:开展实地调研,收集建筑工程勘察项目相关资料,包括勘察合同、勘察报告、现场记录等,了解勘察工作实际情况。
3. 分析阶段:对收集到的资料进行整理和分析,运用文献研究法、案例分析法、系统分析法等方法,深入剖析传统勘察工程方法存在的问题及影响勘察效率的因素。
4. 构建阶段:结合智慧勘察理念和技术,构建智慧勘察工程管理系统框架,明确系统功能模块和运行机制,研究基础数据获取及录入方法。
5. 验证阶段:选择部分建筑工程勘察项目进行试点应用,验证智慧勘察工程管理系统的有效性和可行性,根据验证结果对系统进行优化和完善。
6. 总结阶段:总结研究成果,撰写研究报告,提出建筑工程勘察效率提升的具体路径和建议,为勘察行业提供参考。
1. 形成一套完整的智慧勘察视角下建筑工程勘察效率提升的理论体系,为后续研究提供理论基础。
2. 构建智慧勘察工程管理系统,实现勘察数据的信息化、数字化管理,提高勘察工作效率和质量。
3. 提出建筑工程勘察效率提升的具体路径和建议,为勘察企业和管理部门提供决策依据。
1. 理念创新:从智慧勘察视角出发,将先进的信息技术与传统勘察工程方法相结合,突破传统勘察模式局限,为勘察行业发展提供新思路。
2. 方法创新:构建智慧勘察工程管理系统,实现勘察数据的实时共享与高效处理,提高勘察工程管理的智能化水平,创新勘察数据管理方法。
3. 应用创新:通过试点应用验证智慧勘察工程管理系统有效性和可行性,为智慧勘察技术在建筑工程勘察领域的推广应用提供实践经验。
完成课题研究方案制定,组建研究团队,明确团队成员分工;开展文献查阅工作,收集国内外相关研究资料,了解研究现状和发展趋势。
进行实地调研,选择具有代表性的建筑工程勘察项目进行实地考察,收集勘察合同、勘察报告、现场记录等资料,与勘察人员、管理人员进行交流,了解勘察工作实际情况。
对收集到的资料进行整理和分析,运用文献研究法、案例分析法、系统分析法等方法,深入剖析传统勘察工程方法存在的问题及影响勘察效率的因素,撰写问题分析报告。
结合智慧勘察理念和技术,构建智慧勘察工程管理系统框架,明确系统功能模块和运行机制,研究基础数据获取及录入方法,完成系统初步设计。
选择部分建筑工程勘察项目进行试点应用,对智慧勘察工程管理系统进行测试和验证,收集试点应用过程中的数据和反馈意见,分析系统存在的问题和不足之处。
根据试点应用结果对智慧勘察工程管理系统进行优化和完善,撰写研究报告,总结研究成果,提出建筑工程勘察效率提升的具体路径和建议,准备课题验收。
经对建筑工程勘察现状的调研发现,传统勘察方式存在数据获取不全面、分析处理效率低等问题,难以满足现代建筑工程对勘察精度与速度的要求。而智慧勘察融合多种先进技术,为提升勘察效率提供了新方向,本课题研究十分必要。
本课题从智慧勘察视角出发,旨在探寻建筑工程勘察效率的提升路径。预期通过构建智慧勘察体系、优化勘察流程等举措,实现勘察数据的快速精准获取与高效分析。后续将按计划开展实地勘察实验,收集数据并进行分析验证,不断优化研究成果,为建筑工程勘察行业提供切实可行的效率提升方案,推动行业向智能化、高效化发展。