GIS技術在巖土工程勘察中發展與應用

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GIS技術在巖土工程勘察中發展與應用

【摘要】本文主要講述了gis技術巖土工程勘探的重要性,以及GIS技術在巖土勘探中運用的要素,希望對廣大施工人員有一定的幫助。

【關鍵詞】GIS技術;巖土工程;勘察;發展與應用實踐

1.GIS技術的介紹

GIS技術就是地理信息系統,早期存在于20世紀60年代,是基于計算機技術發展成形的,這個技術可以完成對信息數據的自動化收集、存儲、管理、分析以及運用,具備速度快、準確性高的運用優點,這讓其在測繪、建筑行業中獲得了十分廣泛地運用,并且在地理數據與分析中具有較強的通用性[1]。GIS技術中包含很多科目,比如地圖學、測繪學、地理學等,此技術運用計算機構架模型,同時通過對模型展開相應的加工,進一步實現地理數據處理的目的,讓有關人員在運用地理數據和決策的過程中可以得到更多的數據支持,進一步提升地理數據的運用效果。把GIS技術運用到巖土工程勘探中,一定會推動我國項目建設的信息化、標準化、科學化進程。

2.巖土工程勘察的重要性

我國的地域十分廣闊,而且地形也較為復雜,具有很多種類的巖土地區。巖土區域的地質條件很復雜,這就造成巖土勘察工作有很高的難度[2]。如果要處理這個問題,就必須提高巖土工程勘察技術水平,還應該對有關勘察技術進行深入、全方位的探究。在建筑基礎設計過程中,基礎工程是其中十分重要的組成部分,只有把握好基礎工程的質量,總體工程的質量才能有保障。把巖土勘察技術運用其中最主要的目的是對工程場地中的地質狀況進行有效分析,獲得有關數據,為具體施工提高有效的參照資料,進一步制定符合標準的施工技術。

3.GIS技術在巖土工程勘察中運用要素

3.1前期準備。巖土工程勘察通常是在一種十分復雜的氛圍下實施的,這對推動勘察工作有一定的影響,同時對勘察的真實性產生較大的影響。根據GIS技術的需求,具體分析安裝的氛圍,防止GIS安裝氛圍產生的影響。GIS設施需要安裝在十分穩定位置上,同時應該將預防塵土和潮濕工作做好;讓專業人員將配置運用的電源做好,最大限度上避免用電的風險;確保GIS的安裝在整潔的氛圍中開展,同時工作人員應該具有安全意識,積極實現用電安全。

3.2場地分布。GIS技術在場地布置的過程中一般會存在許多元件的配件,為了提升GIS技術的運用效果,在安裝的時候一定要完成技術控制。事先在安裝時需要技術人員完成設施安裝,應該完成好細節與精度的控制,防止人為原因出現的誤差問題。并且還應該嚴格遵循安全步驟的需要,做好各個細節的配合,確保場地分配符合具體需求,盡量防止人為操作出現的問題。施工場地也需要及時清理,科學選擇運用結構配件,讓操作更加規范,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程序展開,按照廠家具體給出的編號和步驟展開,避免存在錯誤安裝的狀況。由內到外進入安全范疇,同時根據對應的規定進行配置,防止存在誤裝的情況。在選擇安裝吊點的過程中應該滿足產品的技術。若是存在不平衡的吊裝配件,在組裝的時候不可以展開解體檢測;如果在場地中解體,就應該獲得制造人員的同意。運用的擦拭材料、密封脂,潤滑劑和清潔劑都應滿足規定的需要。若是出現安裝問題,需要讓組織者展開交流和溝通,也應該讓有關人員進行現場指導。

3.4建立有效的地理信息系統。GIS技術在運用的時候需要根據地理信息的系統的層面完成整體系統的構建,之后才可以運用對應的設施。在建立地理信息系統的時候,應該按照具體狀況出發,通過有效運用軟件去處理數據,提升勘察信息的準確性,并且也應確保信息具有傳遞分享的能力。建立系統一般有以下四個時期:引入數據、軟件工具的應用、系統二次研發以及軟件的運行。(1)引入數據:在逐漸組織調查研究的基礎上,需要明確系統勘探對象與具體需要,收集勘探數據與信息,開始進行處理以后,把數據與信息都導入表格中。(2)使用軟件:運用軟件工具,對已經有的地圖集中分析,例如Arcview和MapX等。(3)系統進行二次研究:對軟件工具中的元件或是自己組織的二次開發,可以把用戶的實際需要變成實際參照根據,設計符合標準的功能命令放在工具欄中,然后運用打包的形式,建立完整的流程。(4)軟件的運行:軟件檢驗以及調試完成之后,軟件就可以成型,可以使巖土勘探數據與信息有一定的效果和作用完全展現出來,也可以讓數據與信息資源潛能和價值得到展現,為之后的有關決策打下良好的數據基礎。

3.5GIS系統的運用分析。3.5.1建立巖土勘察數據庫。對勘察單位來說,每種項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,根據這些,有的勘察外部信息以及室內的實驗信息勘察數據都是將紙作為載體完成儲存,同時尋找工作具有較大的復雜性,運用效率比較低。如果根據GIS構成鉆孔歷史數據庫,就可以有體系地管理所有的勘察數據和信息,然后運用GIS軟件的查找工具,就可以即時觀看需要的歷史勘察信息以及數據,進一步可以讓信息和數據的查找效率獲得迅速提高。同時要完成這樣的目標特別簡單,需要運用GIS工具,如ArcGIS和MapGIS還可以使用超圖等,建立點類型的文件,可以完成勘察數據和信息的儲存。每種項目中的勘察點的地理坐標任務必須是相同的地理坐標系,如果出現不同,就應該完成地理坐標系的轉換操作。然后將勘察部位的性質完全引入進去。所有的勘察部位就可以在一個地圖中完全展現,然后運用GIS中的空間拓撲分析工具,比如,在緩沖位置分析,對新分布的鉆孔明確緩沖區半徑,然后可以得到固定范疇中的歷史鉆孔數據以及信息,把工程號碼等性質展現出來,這樣設計人員就可以把原來的勘探信息、數據、記錄全部找出來,作為一些決策的有效根據。如果周圍地下管線的GIS信息與數據,就變成一個新圖層加入地圖中,運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的有效調整,進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用CAD實現的,CAD軟件可以運用渲染和色彩添加的形式,讓地勢和地貌的變化完全展現出來,讓整幅地圖變得十分美觀,同時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特的性質,同時不僅僅是單純的圖形。在巖土勘察的過程中,地質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,就是根據固定的切面展現出來的。GIS工具可以根據鉆孔和實驗結果,得出很高的準確度三維模型,還可以對模型展現縮放、平移和旋轉等所有方向的剖切,這樣就可以更好地使勘察數據實現最終的效果。

4.GIS在巖土工程勘察時運用的案例

在一個工程中,主要的構造方式是鋼結構全部面積做到了45.3萬m2,橫跨尺寸是17.3m,地下室相應的標準高度是負的5.3m。根據這個工程勘察設計和工程建設施工實施的要求,在總體施工范圍內需要分配310個鉆探孔位,同時需要在廠房之中的勘測點之間的距離變成24m,孔的深度是15m。這次工程勘測實施中運用的設施及經緯儀和全站儀等設施,在勘察時需要正確的進行孔定位,之后檢驗高程參數。按照勘察工作的需求,在展開勘察的時候需要由承載性能、變形、含水量和密實程度用Mapinfo進行分析。在安裝實施時期,需要全面考慮環境的因素及影響,操作人員應該嚴格根據施工步驟以及操作規范去開展。具體質量符合要求以后,應該把數據保存在系統中,讓其可以構成一種總的分布圖。這就是在勘察工作完成以后,對地基的原土展開回填處理。經過這次勘察結果得知,夾層部位的粉質黏土的物理性質是:壓縮系數是0.33,具有的含水量超過32.11%,飽和度完成95%。此外,經過勘察結果能夠知道,在這次的勘察中巖土道德主要成分為石英,并且帶有一些礫石,其分布的特點是連續性的,需要埋深到12.2m~15.1m,底層的高度需要達到14.3m~16.7m,密度就是中等標準。得到這部分信息以后,能夠在系統中把其完成結合與總結建立成專題圖,并且根據這個圖形可以對巖土場地的結構和性質進行土壤判斷,這能夠提升工程以后的建設質量。

5.結束語

總而言之,GIS在巖土工程勘探的過程中具有很重要的價值和意義,尤其在信息時代的今天,這種技術的不斷優化,在勘察的時候也逐漸被推廣運用。另外,因為GIS技術不斷的成熟,GIS以后的運用空間和適用范疇會十分廣泛。基于此,在以后的巖土勘察工作中應該把GIS系統的優勢完全展現出來,同時應該結合野外研究實驗,切實讓巖土工程勘探完成其準確和有效的目標。

參考文獻

[1]劉向武.巖土工程勘察中物探技術及數字化發展研究[J].世界有色金屬,2020(23):153-154.

[2]王杰.GIS技術在巖土工程勘察中的應用[J].世界有色金屬,2020(22):155-156.

作者:尹明軍 單位:廣西壯族自治區建筑工程質量檢測中心有限公司

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