奚震峰，奚賽英

(常州市規(guī)劃設(shè)計院，江蘇 常州 213002)

1 引 言

在巖土工程地質(zhì)勘察行業(yè)，土工試驗數(shù)據(jù)是巖土工程地質(zhì)進行分析評價，形成報表、圖形和勘察報告極其重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在地基土的承載力計算、變形計算、物理力學特性描述等方面起著重要作用［1］。

目前國內(nèi)外工程勘察軟件研發(fā)成果較多，國內(nèi)常見的有理正、華寧、吉奧、KT3000 和上海軟盤等。這些工程勘察軟件的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計、計算和圖表功能都很強大，但都存在著不同程度的土工試驗數(shù)據(jù)錄入不太方便的問題［2］。而土工試驗數(shù)據(jù)具有指標多、數(shù)據(jù)量大和參數(shù)多的特點，土工試驗數(shù)據(jù)錄入的工作量相當大。如何快捷無誤地將土工試驗數(shù)據(jù)錄入勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫是本文探討的問題。通過查閱，發(fā)現(xiàn)在此領(lǐng)域參考文獻相對較少，已有通過編制勘察軟件接口文件達到將數(shù)據(jù)方便快速、批量導入數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)方法［3］。

本文以目前行業(yè)內(nèi)使用較多的土工試驗數(shù)據(jù)成果表和理正勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫為例，通過分析兩者的結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)組織方式來建立兩者間的無縫對接關(guān)系，并以三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)為例，闡述如何將數(shù)據(jù)智能無縫地對接到工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫。

2 土工試驗數(shù)據(jù)與工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫的分析

2.1 土工試驗數(shù)據(jù)分析

對于土工試驗數(shù)據(jù)，以常州市為例，通常情況下應用較多的為含水率、密度、土粒比重、顆粒分析、界限含水率、滲透率、固結(jié)和三軸壓縮以及直接剪切等十多項物理力學性指標試驗數(shù)據(jù)。部分試驗數(shù)據(jù)借助Excel加以計算處理，并最終獲得Excel 表格形式的土工試驗數(shù)據(jù)成果表。所有的試驗數(shù)據(jù)在Excel 表格中以固定的位置分類存放。其相關(guān)數(shù)據(jù)如圖1 所示，底色為綠色區(qū)域是三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)。

圖1 土工試驗數(shù)據(jù)成果表

2.2 工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫理正軟件分析

工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫以理正勘察軟件為例，對其中所需要支撐的中間數(shù)據(jù)進行分析，其所需要的支撐數(shù)據(jù)以Access 數(shù)據(jù)庫進行支撐，中間以表格進行數(shù)據(jù)存儲。

當前土工試驗數(shù)據(jù)的入庫大多采用如下兩種方式:①以Excel 為輔助手段，在Excel 表格中按照理正軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)和存儲要求對土工試驗數(shù)據(jù)進行手工分類并逐條提取、編輯和排版，然后在理正軟件相應數(shù)據(jù)錄入界面下進行批量導入［5］。這一方式很難滿足一體化導入和無縫無誤的要求;②有數(shù)據(jù)接口文件的方式，可通過數(shù)據(jù)接口文件批量導入，該方式實用，但是理正軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫無法對所有指標類型的數(shù)據(jù)進行批量導入，特別是結(jié)構(gòu)稍顯復雜的數(shù)據(jù)，且對于同一指標數(shù)據(jù)無法分階段導入。因此，采用相關(guān)工具將數(shù)據(jù)進行挑選導入成為必然的選擇。

2.3 一體化數(shù)據(jù)模型對接

工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表格多，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)龐大，涉及多種數(shù)據(jù)表格、參數(shù)和相互關(guān)系。目前，關(guān)于土工試驗數(shù)據(jù)成果有相關(guān)的規(guī)范但是在行業(yè)內(nèi)沒有固定的格式，工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫也存在同樣的問題［4］，這樣就缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)對應的接口標準體系。本文根據(jù)常州的實際情況，結(jié)合工作中土工試驗數(shù)據(jù)對接的實際特點，綜合考慮信息化技術(shù)的特點，從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)出發(fā)，以三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)為例，將理正勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫中的三軸壓縮數(shù)據(jù)表與土工試驗數(shù)據(jù)成果表中對應的三軸試驗數(shù)據(jù)區(qū)域這兩者做了分析與對應，具體內(nèi)容如表1 所示:

理正數(shù)據(jù)庫三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)表字段與土工試驗數(shù)據(jù)成果表三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)區(qū)域?qū)?表1

而針對于數(shù)據(jù)來源的土工試驗數(shù)據(jù)成果表，其各個鉆孔參與三軸壓縮試驗的土樣在不同級別壓力下對應的試驗數(shù)據(jù)，這需按照目標數(shù)據(jù)庫如理正軟件數(shù)據(jù)庫中三軸數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)格式進行重新組織并存儲，如圖2 所示，以保證三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)在理正軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫中三軸試驗數(shù)據(jù)的合法性。

圖2 理正軟件對應的三軸壓縮數(shù)據(jù)表

2.4 土工試驗數(shù)據(jù)批量導入理正軟件的設(shè)計

批量導入數(shù)據(jù)是解決數(shù)據(jù)軟件的最有效方法。一般數(shù)據(jù)導入工作占整個勘察報告工作時間的20%～30%，好的數(shù)據(jù)導入方式對巖土工程地質(zhì)分析評價和勘察報告編寫的質(zhì)量和進度起到顯著的促進作用。

通過分析，對土工試驗數(shù)據(jù)實現(xiàn)簡單快捷無誤地提取到勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫需要做到以下幾點:①做到盡可能簡單、高效、自動化;②滿足各種類型或指標數(shù)據(jù)的導入要求;③滿足各指標分階段導入數(shù)據(jù)的需求，既要有各種指標數(shù)據(jù)單獨導入的選擇，還要有覆蓋數(shù)據(jù)和追加數(shù)據(jù)兩種導入方式可供選擇;④盡可能智能化提取，即在入庫前，對土工試驗數(shù)據(jù)進行必要的合法性監(jiān)理，并對監(jiān)理結(jié)果進行導出與聯(lián)動定位，方便查看修改。

為了滿足工作需求，如一個勘察項目的土工試驗可能只需要分析某幾個指標，或是需要分析更多指標，或者指標數(shù)據(jù)是分階段獲取的。則系統(tǒng)在設(shè)計時就需要考慮全面，對于無縫導入時，分以下幾種類型:

(1)選擇指標導入。

從土工試驗數(shù)據(jù)成果表中提取所需要的指標數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)庫中對應的整張表進行批量導入。

(2)全要素導入。

以土工試驗數(shù)據(jù)成果表全部內(nèi)容為對象，將所有指標數(shù)據(jù)進行批量導入數(shù)據(jù)庫。

(3)增量分要素導入。

結(jié)合所進行的勘察項目的階段進度，進行分要素的增量導入，即在第二次導入某個指標數(shù)據(jù)時，不覆蓋數(shù)據(jù)表原有數(shù)據(jù)，而是將數(shù)據(jù)追加到該數(shù)據(jù)表。

2.5 土工試驗數(shù)據(jù)監(jiān)理

針對土工試驗數(shù)據(jù)較多，人工干預點也較多，土工試驗數(shù)據(jù)出錯點較多的情況，本文設(shè)計了對土工試驗數(shù)據(jù)在導入前進行監(jiān)理的流程與功能，對土工試驗數(shù)據(jù)缺失、不完整、數(shù)值合理性不符等數(shù)據(jù)問題進行必要監(jiān)理，并對監(jiān)理結(jié)果進行導出與聯(lián)動定位，方便查看修改。

3 實踐與分析

通過實踐，本文基于Access、Excel 開發(fā)了對于土工試驗數(shù)據(jù)成果表與理正勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)導入工具，最終形成了兩者數(shù)據(jù)智能無縫導入的工具體系。

3.1 導入工具流程設(shè)計

針對數(shù)據(jù)導入，本文設(shè)計了如圖3 所示的流程，在數(shù)據(jù)監(jiān)理對土工試驗數(shù)據(jù)修改正確之后，通過智能編號、對土工試驗數(shù)據(jù)成果表空值數(shù)據(jù)的智能篩選以及字段自動匹配后，進行一鍵快捷入庫。

圖3 數(shù)據(jù)智能導入流程

3.2 工具實現(xiàn)

通過數(shù)據(jù)導入流程以及智能算法的研究，本文實現(xiàn)了對土工試驗數(shù)據(jù)智能無縫導入的系列工具。如圖4 所示，當選擇了某一勘察項目的土工試驗數(shù)據(jù)成果表以及該項目的工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫后，選擇所需導入的土工試驗數(shù)據(jù)至對應的數(shù)據(jù)表。

圖4 模型庫管理數(shù)據(jù)導入工具界面

以三軸壓縮試驗數(shù)據(jù)導入為例，可以智能地從土工試驗數(shù)據(jù)成果表和工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫中獲取相關(guān)工程信息以及相關(guān)常量信息，然后選擇相應的數(shù)據(jù)導入方式，如新建、覆蓋數(shù)據(jù)或者是追加數(shù)據(jù)，直接導入即可完成該指標數(shù)據(jù)的導入工作。如圖5 所示:

圖5 三軸壓縮數(shù)據(jù)導入界面

3.3 成效分析

本軟件彌補了現(xiàn)有版本的理正工程地質(zhì)勘察軟件不能批量導入所有類型和指標的土工試驗數(shù)據(jù)的不足，顯著提高了數(shù)據(jù)導入的工作效率。以常州市地鐵勘察項目為例，原來總共需要10 天的數(shù)據(jù)錄入工作量，現(xiàn)在只需總共90 min左右的時間即可完成，使得數(shù)據(jù)更為標準、錯誤率為零。讓報告編寫人員從繁瑣的數(shù)據(jù)錄入工作中解脫出來，將其寶貴的工作精力和項目工期用來做更有意義的巖土工程地質(zhì)分析評價和報告編寫工作。

4 結(jié) 語

本文對土工試驗數(shù)據(jù)直接導入理正勘察軟件工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫進行了實現(xiàn)。詳細分析了土工試驗數(shù)據(jù)成果表的結(jié)構(gòu)以及理正工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫各數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)組織方式，結(jié)合工作中數(shù)據(jù)處理方面的經(jīng)驗和流程，對兩者數(shù)據(jù)的對應進行了智能化的監(jiān)理、數(shù)據(jù)獲取、智能編號、智能篩選、字段智能匹配，解決了兩者無縫快速對接的關(guān)鍵問題，軟件貼合使用習慣，使得以往手工錄入數(shù)據(jù)的困境得到完美解決。但工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)庫以及土工試驗數(shù)據(jù)中，還有許多不夠智能的地方，需要進一步的研究，進一步將兩者進行有機集成。

［1］段保春．巖土工程勘察土工試驗數(shù)據(jù)自動化處理實現(xiàn)方法［J］．河北地質(zhì)礦產(chǎn)信息，2005(2):12～14．

［2］段鴻海，周無極．工程勘察與評價［M］．鄭州:黃河水利出版社，2009．

［3］王偉，尹麗軍，袁穎．利用Excel 編制理正工程地質(zhì)勘察軟件接口文件的方法［J］．勘察科學技術(shù)，2014(4):7～11．

［4］崔國柱．巖土工程勘察行業(yè)計算機應用現(xiàn)狀分析與建議［J］．西部探礦工程，2009(11):19～20．

［5］曹成意，鄭創(chuàng)新，曾勇生．Excel 和Access 在工程勘察中的應用［J］．四川建筑，2011，31(1):219～222．