土工试验数据智能无缝对接工程地质勘察数据库方法初探

奚震峰，奚赛英

(常州市规划设计院，江苏 常州 213002)

1 引 言

在岩土工程地质勘察行业，土工试验数据是岩土工程地质进行分析评价，形成报表、图形和勘察报告极其重要的基础数据。在地基土的承载力计算、变形计算、物理力学特性描述等方面起着重要作用［1］。

目前国内外工程勘察软件研发成果较多，国内常见的有理正、华宁、吉奥、KT3000 和上海软盘等。这些工程勘察软件的数据分析统计、计算和图表功能都很强大，但都存在着不同程度的土工试验数据录入不太方便的问题［2］。而土工试验数据具有指标多、数据量大和参数多的特点，土工试验数据录入的工作量相当大。如何快捷无误地将土工试验数据录入勘察软件工程地质勘察数据库是本文探讨的问题。通过查阅，发现在此领域参考文献相对较少，已有通过编制勘察软件接口文件达到将数据方便快速、批量导入数据库的实现方法［3］。

本文以目前行业内使用较多的土工试验数据成果表和理正勘察软件工程地质勘察数据库为例，通过分析两者的结构以及数据组织方式来建立两者间的无缝对接关系，并以三轴压缩试验数据为例，阐述如何将数据智能无缝地对接到工程地质勘察数据库。

2 土工试验数据与工程地质勘察数据库的分析

2.1 土工试验数据分析

对于土工试验数据，以常州市为例，通常情况下应用较多的为含水率、密度、土粒比重、颗粒分析、界限含水率、渗透率、固结和三轴压缩以及直接剪切等十多项物理力学性指标试验数据。部分试验数据借助Excel加以计算处理，并最终获得Excel 表格形式的土工试验数据成果表。所有的试验数据在Excel 表格中以固定的位置分类存放。其相关数据如图1 所示，底色为绿色区域是三轴压缩试验数据。

图1 土工试验数据成果表

2.2 工程地质勘察数据库理正软件分析

工程地质勘察数据库以理正勘察软件为例，对其中所需要支撑的中间数据进行分析，其所需要的支撑数据以Access 数据库进行支撑，中间以表格进行数据存储。

当前土工试验数据的入库大多采用如下两种方式:①以Excel 为辅助手段，在Excel 表格中按照理正软件工程地质勘察数据库数据表的结构和存储要求对土工试验数据进行手工分类并逐条提取、编辑和排版，然后在理正软件相应数据录入界面下进行批量导入［5］。这一方式很难满足一体化导入和无缝无误的要求;②有数据接口文件的方式，可通过数据接口文件批量导入，该方式实用，但是理正软件工程地质勘察数据库无法对所有指标类型的数据进行批量导入，特别是结构稍显复杂的数据，且对于同一指标数据无法分阶段导入。因此，采用相关工具将数据进行挑选导入成为必然的选择。

2.3 一体化数据模型对接

工程地质勘察数据库数据表格多，数据结构庞大，涉及多种数据表格、参数和相互关系。目前，关于土工试验数据成果有相关的规范但是在行业内没有固定的格式，工程地质勘察数据库也存在同样的问题［4］，这样就缺乏统一数据对应的接口标准体系。本文根据常州的实际情况，结合工作中土工试验数据对接的实际特点，综合考虑信息化技术的特点，从数据结构出发，以三轴压缩试验数据为例，将理正勘察软件工程地质勘察数据库中的三轴压缩数据表与土工试验数据成果表中对应的三轴试验数据区域这两者做了分析与对应，具体内容如表1 所示:

理正数据库三轴压缩试验数据表字段与土工试验数据成果表三轴压缩试验数据区域对应表 表1

而针对于数据来源的土工试验数据成果表，其各个钻孔参与三轴压缩试验的土样在不同级别压力下对应的试验数据，这需按照目标数据库如理正软件数据库中三轴数据表的数据格式进行重新组织并存储，如图2 所示，以保证三轴压缩试验数据在理正软件工程地质勘察数据库中三轴试验数据的合法性。

图2 理正软件对应的三轴压缩数据表

2.4 土工试验数据批量导入理正软件的设计

批量导入数据是解决数据软件的最有效方法。一般数据导入工作占整个勘察报告工作时间的20%～30%，好的数据导入方式对岩土工程地质分析评价和勘察报告编写的质量和进度起到显著的促进作用。

通过分析，对土工试验数据实现简单快捷无误地提取到勘察软件工程地质勘察数据库需要做到以下几点:①做到尽可能简单、高效、自动化;②满足各种类型或指标数据的导入要求;③满足各指标分阶段导入数据的需求，既要有各种指标数据单独导入的选择，还要有覆盖数据和追加数据两种导入方式可供选择;④尽可能智能化提取，即在入库前，对土工试验数据进行必要的合法性监理，并对监理结果进行导出与联动定位，方便查看修改。

为了满足工作需求，如一个勘察项目的土工试验可能只需要分析某几个指标，或是需要分析更多指标，或者指标数据是分阶段获取的。则系统在设计时就需要考虑全面，对于无缝导入时，分以下几种类型:

(1)选择指标导入。

从土工试验数据成果表中提取所需要的指标数据，将数据库中对应的整张表进行批量导入。

(2)全要素导入。

以土工试验数据成果表全部内容为对象，将所有指标数据进行批量导入数据库。

(3)增量分要素导入。

结合所进行的勘察项目的阶段进度，进行分要素的增量导入，即在第二次导入某个指标数据时，不覆盖数据表原有数据，而是将数据追加到该数据表。

2.5 土工试验数据监理

针对土工试验数据较多，人工干预点也较多，土工试验数据出错点较多的情况，本文设计了对土工试验数据在导入前进行监理的流程与功能，对土工试验数据缺失、不完整、数值合理性不符等数据问题进行必要监理，并对监理结果进行导出与联动定位，方便查看修改。

3 实践与分析

通过实践，本文基于Access、Excel 开发了对于土工试验数据成果表与理正勘察软件工程地质勘察数据库的数据导入工具，最终形成了两者数据智能无缝导入的工具体系。

3.1 导入工具流程设计

针对数据导入，本文设计了如图3 所示的流程，在数据监理对土工试验数据修改正确之后，通过智能编号、对土工试验数据成果表空值数据的智能筛选以及字段自动匹配后，进行一键快捷入库。

图3 数据智能导入流程

3.2 工具实现

通过数据导入流程以及智能算法的研究，本文实现了对土工试验数据智能无缝导入的系列工具。如图4 所示，当选择了某一勘察项目的土工试验数据成果表以及该项目的工程地质勘察数据库后，选择所需导入的土工试验数据至对应的数据表。

图4 模型库管理数据导入工具界面

以三轴压缩试验数据导入为例，可以智能地从土工试验数据成果表和工程地质勘察数据库中获取相关工程信息以及相关常量信息，然后选择相应的数据导入方式，如新建、覆盖数据或者是追加数据，直接导入即可完成该指标数据的导入工作。如图5 所示:

图5 三轴压缩数据导入界面

3.3 成效分析

本软件弥补了现有版本的理正工程地质勘察软件不能批量导入所有类型和指标的土工试验数据的不足，显著提高了数据导入的工作效率。以常州市地铁勘察项目为例，原来总共需要10 天的数据录入工作量，现在只需总共90 min左右的时间即可完成，使得数据更为标准、错误率为零。让报告编写人员从繁琐的数据录入工作中解脱出来，将其宝贵的工作精力和项目工期用来做更有意义的岩土工程地质分析评价和报告编写工作。

4 结 语

本文对土工试验数据直接导入理正勘察软件工程地质勘察数据库进行了实现。详细分析了土工试验数据成果表的结构以及理正工程地质勘察数据库各数据表的结构及其数据组织方式，结合工作中数据处理方面的经验和流程，对两者数据的对应进行了智能化的监理、数据获取、智能编号、智能筛选、字段智能匹配，解决了两者无缝快速对接的关键问题，软件贴合使用习惯，使得以往手工录入数据的困境得到完美解决。但工程地质勘察数据库以及土工试验数据中，还有许多不够智能的地方，需要进一步的研究，进一步将两者进行有机集成。

［1］段保春．岩土工程勘察土工试验数据自动化处理实现方法［J］．河北地质矿产信息，2005(2):12～14．

［2］段鸿海，周无极．工程勘察与评价［M］．郑州:黄河水利出版社，2009．

［3］王伟，尹丽军，袁颖．利用Excel 编制理正工程地质勘察软件接口文件的方法［J］．勘察科学技术，2014(4):7～11．

［4］崔国柱．岩土工程勘察行业计算机应用现状分析与建议［J］．西部探矿工程，2009(11):19～20．

［5］曹成意，郑创新，曾勇生．Excel 和Access 在工程勘察中的应用［J］．四川建筑，2011，31(1):219～222．