GIS技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

崔智

摘要：在巖土工程勘察中使用GIS技術(shù)目的性非常強(qiáng)，具有較高的勘察準(zhǔn)確率和勘察真實性，為巖土工程勘察提供規(guī)范合理的勘察資料。文章以實際工程為例，對GIS巖土工程勘察地理信息系統(tǒng)進(jìn)行了分析，然后對GIS巖土工程勘察系統(tǒng)的建立以及應(yīng)用進(jìn)行了分析，有效提高了勘察的工作效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：巖土工程；安裝環(huán)境；GIS技術(shù)

1.工程概況

某項目工程位于北京市密云區(qū)十里堡鎮(zhèn)雙井村北側(cè)，根據(jù)設(shè)計單位的設(shè)計資料，該地區(qū)擬建物為13#～15#樓，擬建物一層地下部分基礎(chǔ)頂板標(biāo)高為3m～90m。預(yù)計基礎(chǔ)底板的厚度為40mm，在進(jìn)行工程施工前，需做好巖土工程勘察工作。文章以此工程為例，對GIS技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

2.以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的勘察信息系統(tǒng)

以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的巖土勘察系統(tǒng)通過多樣化的信息服務(wù)將傳統(tǒng)使用的圖紙進(jìn)行了全方位的轉(zhuǎn)變。主要有下面幾種功能：（1）對工程中使用的地形圖和資料進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)、管理和存儲；（2）在巖土的設(shè)計和規(guī)劃過程中提供相應(yīng)的成品圖資料，資料的主要內(nèi)容有地質(zhì)剖面圖、帶狀地形圖、專題地形圖、數(shù)字化地形圖等；（3）充分利用已獲得的地質(zhì)資料，為勘察未鉆孔場地的地質(zhì)情況提供一定的基礎(chǔ)；（4）能提供地理信息服務(wù)。系統(tǒng)包含3個子系統(tǒng)。

2.1地形圖子系統(tǒng)

包括屬性數(shù)據(jù)庫、區(qū)域圖數(shù)據(jù)庫和單幅圖數(shù)據(jù)庫3個小型數(shù)據(jù)庫。單幅圖數(shù)據(jù)庫主要使用于和施工有關(guān)的規(guī)定以及有關(guān)施工的單幅地形圖的存儲。區(qū)域圖數(shù)據(jù)庫主要是對一個范圍內(nèi)的單幅圖進(jìn)行相應(yīng)的拼接，實現(xiàn)“無縫地圖”，接著根據(jù)施工過程中的通訊、電、水、氣等有針對地對地形圖中有關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行提取，然后再對多圖層存儲進(jìn)行相應(yīng)的劃分，最終形成了以每個專業(yè)為對象的區(qū)域系統(tǒng)圖，然后再和屬性數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，這樣就在基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中形成相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)庫。

2.2巖土測量子系統(tǒng)

巖土測量子系統(tǒng)中主要有控制測量數(shù)據(jù)庫和巖土測量數(shù)據(jù)庫?？刂茰y量數(shù)據(jù)庫主要用于控制點的管理和存儲，包括等級各不相同的GPS點、天文點、水準(zhǔn)點、導(dǎo)線點以及三角點等。后者主要用于各類設(shè)備測量資料的管理和存儲，主要有橫斷面圖、縱斷面圖、帶狀地形圖、地形圖以及圖紙目錄等多方面的內(nèi)容。

2.3巖土地質(zhì)子系統(tǒng)

巖土地質(zhì)子系統(tǒng)主要有鉆孔資料數(shù)據(jù)庫和地質(zhì)數(shù)據(jù)庫。根據(jù)已獲得的地質(zhì)資料，巖土地質(zhì)數(shù)據(jù)庫能對趨勢面進(jìn)行相應(yīng)的分析，這樣就對勘察資料的生成提供一定的幫助。鉆孔資料數(shù)據(jù)庫能對鉆孔過程中所獲得的資料進(jìn)行分析和整理。地質(zhì)數(shù)據(jù)庫主要用在對已結(jié)束成圖的地質(zhì)存檔資料進(jìn)行相應(yīng)的管理和存儲，主要包括各種原位測試數(shù)據(jù)、剖面圖、勘探點平面位置圖、柱狀圖以及圖紙目錄等。

總而言之，在進(jìn)行巖土勘察的過程中，通過GIS電子地圖技術(shù)能對巖土的資料進(jìn)行較為全面的采集，將其存儲為相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式，接著再通過電纜或PC卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并將其保存在數(shù)據(jù)文件中。然后再使用計算機(jī)對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用，而且和CAD技術(shù)結(jié)合還能形成相應(yīng)的矢量化數(shù)字地圖，這樣就能對工程勘察和設(shè)計提供參考，鉆探所使用的設(shè)備如圖1所示。

3.建立以GIS為基礎(chǔ)的勘察系統(tǒng)

3.1對數(shù)據(jù)的錄入工作

錄入數(shù)據(jù)是工作的起點，對用戶進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)查研究。獲得更多的鉆孔信息，對其進(jìn)行相應(yīng)的修改后錄入EXCEL表格中，從而為勘察工作提供相應(yīng)的依據(jù)。

3.2軟件中主要使用的模塊

GIS所使用的模塊需以當(dāng)?shù)氐牡貓D為根本，通過軟件分析，獲得準(zhǔn)確的信息。通常使用的軟件包括：MapX、MapInfo等，GIS勘察過程中所需要的信息，有效降低GIS布設(shè)的難度，完成GIS系統(tǒng)的安裝工作，從而應(yīng)用到項目勘察的整個過程。

3.3軟件中的二次開發(fā)模塊

GIS技術(shù)的二次開發(fā)，主要是軟件、插件等的開發(fā)，符合施工操作的要求，為了使勘察不至于太過復(fù)雜。GIS技術(shù)的二次開發(fā)，主要是通過小程序的方式來完成。在GIS技術(shù)中使用小程序，可對插件開發(fā)起到很好的幫助。二次開發(fā)模塊，在GIS系統(tǒng)中有著十分重要的作用，使GIS技術(shù)貫穿到巖土勘察的各個環(huán)節(jié)中，而且能按照勘察工作中的需求設(shè)計相應(yīng)的二次開發(fā)，從而保證了GIS技術(shù)的服務(wù)性。

3.4 GIS運行模塊

GIS主要應(yīng)用在巖土勘察的過程中，可在收集勘察信息的時候，充分使用GIS技術(shù)，發(fā)揮GIS技術(shù)的優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上得出勘察的結(jié)果，從而為施工操作提供更加全面的信息，使勘察人員獲得全面的巖土信息，進(jìn)而制定相應(yīng)的施工方案，充分發(fā)揮出巖土勘察的優(yōu)勢。

4.GIS在巖土勘察過程中的應(yīng)用

4.1對GIS安裝環(huán)境進(jìn)行分析

巖土工程勘察是在一個較為復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行的，推動勘察工作會受到很大的阻力，并會對勘察的真實性造成很大影響。按照GIS技術(shù)的需求，對安裝的環(huán)境進(jìn)行分析，從而有效避免GIS的安裝環(huán)境所帶來的影響。

（1）GIS設(shè)備需安裝在比較穩(wěn)定的位置，并且要做好防塵、防潮工作；（2）配置使用的電源，由專業(yè)人員完成，最大程度的降低用電風(fēng)險；（3）保證GIS安裝在清潔環(huán)境下進(jìn)行，并且工作人員要樹立安全觀念，努力實現(xiàn)用電安全。

4.2安裝設(shè)備的前期檢查

GIS安裝設(shè)備經(jīng)常會發(fā)生銹蝕的現(xiàn)象，在進(jìn)行安裝前需避免設(shè)備出現(xiàn)銹蝕，確定設(shè)備沒有腐蝕后接著對安裝的設(shè)備進(jìn)行檢驗，檢驗的重點是檢查GIS設(shè)備的技術(shù)規(guī)定以及參數(shù)，并且還要對GIS設(shè)備的連接線進(jìn)行檢查，防治GIS設(shè)備的連接出現(xiàn)故障，由于巖土項目勘察的整個過程中都是在室外進(jìn)行的，因此在GIS設(shè)備安裝的過程中，還要對環(huán)境的影響進(jìn)行控制，防止環(huán)境對GIS設(shè)備造成影響。比如室外環(huán)境的風(fēng)速、濕度等，都會對GIS設(shè)備檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響，這就需要對室外環(huán)境的穩(wěn)定性進(jìn)行保護(hù)。

4.3在施工的地點布設(shè)GIS技術(shù)

在進(jìn)行巖土項目勘察的過程中，會關(guān)系到大量的線路、元件，避免GIS設(shè)備運用和安裝過程受到環(huán)境的影響，不斷提升對GIS設(shè)備的控制力度。

在現(xiàn)場完成布設(shè)操作。GIS現(xiàn)場布設(shè)需由專業(yè)人員來完成，避免GIS元件布設(shè)的過程中發(fā)生失誤。GIS技術(shù)在進(jìn)行布設(shè)的時候，需保持現(xiàn)場的清潔，物品需按照規(guī)定進(jìn)行放置，要清晰的標(biāo)記線路、管路等，在用電區(qū)的位置需設(shè)置標(biāo)志牌，從而使GIS技術(shù)的布設(shè)現(xiàn)場符合標(biāo)準(zhǔn)。

4.4安裝的主要方式和工藝

（1）從內(nèi)到外來進(jìn)入安裝范圍，并按照相應(yīng)的規(guī)定完成裝配，避免出現(xiàn)誤裝的情況。（2）吊點的選取需要符合產(chǎn)品技術(shù)。要是出現(xiàn)不平衡的吊裝元件，就需要通過吊鏈來調(diào)節(jié)平衡。（3）電器元件已完成組裝后，在現(xiàn)場組裝的過程中就不能進(jìn)行解體檢驗；若需要在現(xiàn)場進(jìn)行解體，就需要取得制造商同意。（4）使用的擦拭材料、密封脂，潤滑劑與清潔劑都需要符合規(guī)定要求。

5.結(jié)束語

綜上所述，GIS技術(shù)在巖土勘察的過程中表現(xiàn)出了高效率的優(yōu)勢，符合巖土項目中的有關(guān)要求?？辈斓玫降臄?shù)據(jù)精確度不僅會對項目質(zhì)量造成影響，還和基礎(chǔ)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性、可行性與安全性有著十分緊密的聯(lián)系。GIS技術(shù)能取代人工計算，從而為巖土項目的勘察提供更加全面、準(zhǔn)確的信息，不但節(jié)約了大量的人力和物力，還能為工程項目帶來更多的經(jīng)濟(jì)利益。