尹明軍

1.GIS 技術(shù)的介紹

GIS 技術(shù)就是地理信息系統(tǒng)，早期存在于20 世紀(jì)60 年代，是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展成形的，這個(gè)技術(shù)可以完成對信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)化收集、存儲(chǔ)、管理、分析以及運(yùn)用，具備速度快、準(zhǔn)確性高的運(yùn)用優(yōu)點(diǎn)，這讓其在測繪、建筑行業(yè)中獲得了十分廣泛地運(yùn)用，并且在地理數(shù)據(jù)與分析中具有較強(qiáng)的通用性[1]。GIS技術(shù)中包含很多科目，比如地圖學(xué)、測繪學(xué)、地理學(xué)等，此技術(shù)運(yùn)用計(jì)算機(jī)構(gòu)架模型，同時(shí)通過對模型展開相應(yīng)的加工，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)處理的目的，讓有關(guān)人員在運(yùn)用地理數(shù)據(jù)和決策的過程中可以得到更多的數(shù)據(jù)支持，進(jìn)一步提升地理數(shù)據(jù)的運(yùn)用效果。把GIS 技術(shù)運(yùn)用到巖土工程勘探中，一定會(huì)推動(dòng)我國項(xiàng)目建設(shè)的信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化進(jìn)程。

2.巖土工程勘察的重要性

我國的地域十分廣闊，而且地形也較為復(fù)雜，具有很多種類的巖土地區(qū)。巖土區(qū)域的地質(zhì)條件很復(fù)雜，這就造成巖土勘察工作有很高的難度[2]。如果要處理這個(gè)問題，就必須提高巖土工程勘察技術(shù)水平，還應(yīng)該對有關(guān)勘察技術(shù)進(jìn)行深入、全方位的探究。在建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中，基礎(chǔ)工程是其中十分重要的組成部分，只有把握好基礎(chǔ)工程的質(zhì)量，總體工程的質(zhì)量才能有保障。把巖土勘察技術(shù)運(yùn)用其中最主要的目的是對工程場地中的地質(zhì)狀況進(jìn)行有效分析，獲得有關(guān)數(shù)據(jù)，為具體施工提高有效的參照資料，進(jìn)一步制定符合標(biāo)準(zhǔn)的施工技術(shù)。

3.GIS 技術(shù)在巖土工程勘察中運(yùn)用要素

3.1 前期準(zhǔn)備

巖土工程勘察通常是在一種十分復(fù)雜的氛圍下實(shí)施的，這對推動(dòng)勘察工作有一定的影響，同時(shí)對勘察的真實(shí)性產(chǎn)生較大的影響。根據(jù)GIS 技術(shù)的需求，具體分析安裝的氛圍，防止GIS 安裝氛圍產(chǎn)生的影響。GIS 設(shè)施需要安裝在十分穩(wěn)定位置上，同時(shí)應(yīng)該將預(yù)防塵土和潮濕工作做好；讓專業(yè)人員將配置運(yùn)用的電源做好，最大限度上避免用電的風(fēng)險(xiǎn)；確保GIS 的安裝在整潔的氛圍中開展，同時(shí)工作人員應(yīng)該具有安全意識(shí)，積極實(shí)現(xiàn)用電安全。

3.2 場地分布

GIS 技術(shù)在場地布置的過程中一般會(huì)存在許多元件的配件，為了提升GIS技術(shù)的運(yùn)用效果，在安裝的時(shí)候一定要完成技術(shù)控制。事先在安裝時(shí)需要技術(shù)人員完成設(shè)施安裝，應(yīng)該完成好細(xì)節(jié)與精度的控制，防止人為原因出現(xiàn)的誤差問題。并且還應(yīng)該嚴(yán)格遵循安全步驟的需要，做好各個(gè)細(xì)節(jié)的配合，確保場地分配符合具體需求，盡量防止人為操作出現(xiàn)的問題。施工場地也需要及時(shí)清理，科學(xué)選擇運(yùn)用結(jié)構(gòu)配件，讓操作更加規(guī)范，確保用電操作具有一定的可行性。

3.3 安裝工藝

在開始安裝以前需要根據(jù)程序展開，按照廠家具體給出的編號(hào)和步驟展開，避免存在錯(cuò)誤安裝的狀況。由內(nèi)到外進(jìn)入安全范疇，同時(shí)根據(jù)對應(yīng)的規(guī)定進(jìn)行配置，防止存在誤裝的情況。在選擇安裝吊點(diǎn)的過程中應(yīng)該滿足產(chǎn)品的技術(shù)。若是存在不平衡的吊裝配件，在組裝的時(shí)候不可以展開解體檢測；如果在場地中解體，就應(yīng)該獲得制造人員的同意。運(yùn)用的擦拭材料、密封脂，潤滑劑和清潔劑都應(yīng)滿足規(guī)定的需要。若是出現(xiàn)安裝問題，需要讓組織者展開交流和溝通，也應(yīng)該讓有關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。

3.4 建立有效的地理信息系統(tǒng)

GIS 技術(shù)在運(yùn)用的時(shí)候需要根據(jù)地理信息的系統(tǒng)的層面完成整體系統(tǒng)的構(gòu)建，之后才可以運(yùn)用對應(yīng)的設(shè)施。在建立地理信息系統(tǒng)的時(shí)候，應(yīng)該按照具體狀況出發(fā)，通過有效運(yùn)用軟件去處理數(shù)據(jù)，提升勘察信息的準(zhǔn)確性，并且也應(yīng)確保信息具有傳遞分享的能力。建立系統(tǒng)一般有以下四個(gè)時(shí)期：引入數(shù)據(jù)、軟件工具的應(yīng)用、系統(tǒng)二次研發(fā)以及軟件的運(yùn)行。（1）引入數(shù)據(jù)：在逐漸組織調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，需要明確系統(tǒng)勘探對象與具體需要，收集勘探數(shù)據(jù)與信息，開始進(jìn)行處理以后，把數(shù)據(jù)與信息都導(dǎo)入表格中。（2）使用軟件：運(yùn)用軟件工具，對已經(jīng)有的地圖集中分析，例如Arcview和MapX 等。（3）系統(tǒng)進(jìn)行二次研究：對軟件工具中的元件或是自己組織的二次開發(fā)，可以把用戶的實(shí)際需要變成實(shí)際參照根據(jù)，設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)的功能命令放在工具欄中，然后運(yùn)用打包的形式，建立完整的流程。（4）軟件的運(yùn)行：軟件檢驗(yàn)以及調(diào)試完成之后，軟件就可以成型，可以使巖土勘探數(shù)據(jù)與信息有一定的效果和作用完全展現(xiàn)出來，也可以讓數(shù)據(jù)與信息資源潛能和價(jià)值得到展現(xiàn)，為之后的有關(guān)決策打下良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.5 GIS 系統(tǒng)的運(yùn)用分析

3.5.1 建立巖土勘察數(shù)據(jù)庫

對勘察單位來說，每種項(xiàng)目在地理空間中需要密切相鄰，還有可能需要分享相同的地理空間，根據(jù)這些，有的勘察外部信息以及室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)信息勘察數(shù)據(jù)都是將紙作為載體完成儲(chǔ)存，同時(shí)尋找工作具有較大的復(fù)雜性，運(yùn)用效率比較低。如果根據(jù)GIS構(gòu)成鉆孔歷史數(shù)據(jù)庫，就可以有體系地管理所有的勘察數(shù)據(jù)和信息，然后運(yùn)用GIS 軟件的查找工具，就可以即時(shí)觀看需要的歷史勘察信息以及數(shù)據(jù)，進(jìn)一步可以讓信息和數(shù)據(jù)的查找效率獲得迅速提高。同時(shí)要完成這樣的目標(biāo)特別簡單，需要運(yùn)用GIS 工具，如Arc GIS 和Map GIS 還可以使用超圖等，建立點(diǎn)類型的文件，可以完成勘察數(shù)據(jù)和信息的儲(chǔ)存。

每種項(xiàng)目中的勘察點(diǎn)的地理坐標(biāo)任務(wù)必須是相同的地理坐標(biāo)系，如果出現(xiàn)不同，就應(yīng)該完成地理坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換操作。然后將勘察部位的性質(zhì)完全引入進(jìn)去。所有的勘察部位就可以在一個(gè)地圖中完全展現(xiàn)，然后運(yùn)用GIS 中的空間拓?fù)浞治龉ぞ撸热?，在緩沖位置分析，對新分布的鉆孔明確緩沖區(qū)半徑，然后可以得到固定范疇中的歷史鉆孔數(shù)據(jù)以及信息，把工程號(hào)碼等性質(zhì)展現(xiàn)出來，這樣設(shè)計(jì)人員就可以把原來的勘探信息、數(shù)據(jù)、記錄全部找出來，作為一些決策的有效根據(jù)。如果周圍地下管線的GIS信息與數(shù)據(jù)，就變成一個(gè)新圖層加入地圖中，運(yùn)用軟件中所具有的疊加分析功能，就可以查到新分布孔周圍是不是需要避開線路，這樣就可以完成鉆孔點(diǎn)的有效調(diào)整，進(jìn)一步讓施工安全獲得保證。

3.5.2 制作工程平面圖和三維地質(zhì)截面圖

在巖土勘察工作過程中，以前的工程平面圖一般都是運(yùn)用CAD 實(shí)現(xiàn)的，CAD 軟件可以運(yùn)用渲染和色彩添加的形式，讓地勢和地貌的變化完全展現(xiàn)出來，讓整幅地圖變得十分美觀，同時(shí)對場所展開查找十分方便。GIS 工具讓每種地物都能夠具有獨(dú)特的性質(zhì)，同時(shí)不僅僅是單純的圖形。在巖土勘察的過程中，地質(zhì)截面圖的位置不能被替代。如今，截面圖都是二維方式的平面圖，就是根據(jù)固定的切面展現(xiàn)出來的。GIS 工具可以根據(jù)鉆孔和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出很高的準(zhǔn)確度三維模型，還可以對模型展現(xiàn)縮放、平移和旋轉(zhuǎn)等所有方向的剖切，這樣就可以更好地使勘察數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)最終的效果。

4.GIS 在巖土工程勘察時(shí)運(yùn)用的案例

在一個(gè)工程中，主要的構(gòu)造方式是鋼結(jié)構(gòu)全部面積做到了45.3 萬m2，橫跨尺寸是17.3m，地下室相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度是負(fù)的5.3m。根據(jù)這個(gè)工程勘察設(shè)計(jì)和工程建設(shè)施工實(shí)施的要求，在總體施工范圍內(nèi)需要分配310 個(gè)鉆探孔位，同時(shí)需要在廠房之中的勘測點(diǎn)之間的距離變成24m，孔的深度是15m。這次工程勘測實(shí)施中運(yùn)用的設(shè)施及經(jīng)緯儀和全站儀等設(shè)施，在勘察時(shí)需要正確的進(jìn)行孔定位，之后檢驗(yàn)高程參數(shù)。按照勘察工作的需求，在展開勘察的時(shí)候需要由承載性能、變形、含水量和密實(shí)程度用Mapinfo 進(jìn)行分析。在安裝實(shí)施時(shí)期，需要全面考慮環(huán)境的因素及影響，操作人員應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)施工步驟以及操作規(guī)范去開展。具體質(zhì)量符合要求以后，應(yīng)該把數(shù)據(jù)保存在系統(tǒng)中，讓其可以構(gòu)成一種總的分布圖。這就是在勘察工作完成以后，對地基的原土展開回填處理。經(jīng)過這次勘察結(jié)果得知，夾層部位的粉質(zhì)黏土的物理性質(zhì)是：壓縮系數(shù)是0.33，具有的含水量超過32.11%，飽和度完成95%。此外，經(jīng)過勘察結(jié)果能夠知道，在這次的勘察中巖土道德主要成分為石英，并且?guī)в幸恍┑[石，其分布的特點(diǎn)是連續(xù)性的，需要埋深到12.2m～15.1m，底層的高度需要達(dá)到14.3m～16.7m，密度就是中等標(biāo)準(zhǔn)。得到這部分信息以后，能夠在系統(tǒng)中把其完成結(jié)合與總結(jié)建立成專題圖，并且根據(jù)這個(gè)圖形可以對巖土場地的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行土壤判斷，這能夠提升工程以后的建設(shè)質(zhì)量。

5.結(jié)束語

總而言之，GIS 在巖土工程勘探的過程中具有很重要的價(jià)值和意義，尤其在信息時(shí)代的今天，這種技術(shù)的不斷優(yōu)化，在勘察的時(shí)候也逐漸被推廣運(yùn)用。另外，因?yàn)镚IS 技術(shù)不斷的成熟，GIS 以后的運(yùn)用空間和適用范疇會(huì)十分廣泛?；诖耍谝院蟮膸r土勘察工作中應(yīng)該把GIS 系統(tǒng)的優(yōu)勢完全展現(xiàn)出來，同時(shí)應(yīng)該結(jié)合野外研究實(shí)驗(yàn)，切實(shí)讓巖土工程勘探完成其準(zhǔn)確和有效的目標(biāo)。