鄧寄生（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局402隊，湖南　長沙　410014）

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巖土工程勘察設計一體化模式的發(fā)展對策分析

鄧寄生（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局402隊，湖南長沙410014）

巖土工程勘察設計工作對于工程建設任務的順利開展具有十分重要的作用，隨著技術(shù)的改進和管理能力的提升，巖土工程勘察設計工作將會逐漸走向科學規(guī)范化與現(xiàn)代化，更加體現(xiàn)其應用價值。本文對地理信息系統(tǒng)（GIS）支持下巖土工程勘察設計一體化進行了分析。

地理信息系統(tǒng)（GIS）；巖土工程；勘察；一體化

1　引言

我國的巖土工程勘察與設計工作發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)歷了一個較為漫長的過程，在這個過程中，其自身的發(fā)展也實現(xiàn)了從發(fā)展水平較低到發(fā)展不斷完善的轉(zhuǎn)變，推動了我國巖土工程工作質(zhì)量的提高。眾所周知，我國傳統(tǒng)的巖土工程在工作的過程中，勘察與設計工作是相分離的，工作步驟一般都為勘察在前設計在后，然而，在社會發(fā)展的新形勢下，這種將勘察與設計相分離的傳統(tǒng)的巖土工程已經(jīng)逐漸表現(xiàn)為不適應社會發(fā)展的需求，這一方式在巖土工程行業(yè)內(nèi)部競爭中的劣勢已日趨明顯。因此，推動在地理信息系統(tǒng)（GIS）為基礎下的巖土工程勘察與設計的一體化發(fā)展，對于實現(xiàn)巖土工程勘察與設計適應現(xiàn)代社會的發(fā)展要求，在行業(yè)競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位有著極為重要的作用。

2　一體化建設模式的必要性及優(yōu)勢

2.1必要性

①巖土工程的快速發(fā)展對建設模式提出了更高的要求，由此帶來了巖土工程一體化模式的產(chǎn)生和發(fā)展。巖土勘察是巖土工程的基礎環(huán)境，同時也是最終要的環(huán)節(jié)。目前一些比較專業(yè)化的勘察企業(yè)，在對巖土進行勘察，提供勘察資料的同時還會對設計、施工提出自己的專業(yè)化的意見，這無疑促進巖土工程建設一體化的發(fā)展。②巖土工程現(xiàn)狀決定了應適用一體化模式。雖然經(jīng)過長時期的發(fā)展，當前我國巖土工程取得了長足的進展。但是也應該清醒的認識到，當前我國的巖土工程仍有很多不足。如果還是依靠傳統(tǒng)的模式，各個環(huán)節(jié)的脫節(jié)將不利于巖土工程的健康發(fā)展。

2.2優(yōu)勢

巖土工程一體化模式使勘察、設計成為一個緊密聯(lián)系的整體，與之前先勘察再設計的模式不同，勘察、設計的緊密聯(lián)系對工程承包方一同承包更為方便，同時有效的保障了信息數(shù)據(jù)的有效溝通，這一定程度上加快了工期進程，縮短了工期；巖土工程勘察設計一體化模式中勘察者和設計者容易在進行自身專業(yè)分析時考慮到其他環(huán)節(jié)，由此就會促進技術(shù)的創(chuàng)新和工程質(zhì)量的提高；巖土工程勘察設計一體化模式便于企業(yè)進行造價控制，節(jié)約成本。因此，從一體化模式的優(yōu)勢上來說，一體化模式的發(fā)展不是偶然的，而是必然的。

3　GIS支持下巖土工程勘察設計一體化發(fā)展的對策

3.1統(tǒng)籌協(xié)調(diào)巖土工程的勘察與設計

針對我國目前存在的巖土工程勘察與設計工作嚴重脫節(jié)的現(xiàn)狀，為了更好地改善這一發(fā)展困境，促進我國巖土工程勘察與設計的一體化發(fā)展，將地理信息系統(tǒng)（GIS）引入到工程的勘察設計中來，全面地協(xié)調(diào)勘察與設計工作的開展是非常重要的。由于勘察人員在進行工程的勘察時大都過于專注在對研究對象“質(zhì)”的問題的研究上，勘察資料過于抽象化，對于一些具體的研究數(shù)值以及各個變量之間的關系等等都缺少詳細的描述，因而給設計人員的工程設計工作帶來了一定的難度。所以，勘察人員在進行巖土工程勘察工作時，可以利用地理信息系統(tǒng)（GIS）中所具備的數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)庫的管理功能，先將勘察的結(jié)果進行數(shù)據(jù)化的處理，具體的數(shù)值能夠為設計者更好地理解勘察資料以及對其設計工作的順利開展都有很大的作用，能夠有效地減少因?qū)I(yè)間的差異以及工作性質(zhì)不同所帶來的矛盾沖突，推動巖土工程勘察設計工作的高效推進。其次，巖土工程設計者也要積極地使用地理信息系統(tǒng)（GIS），充分利用其特有的數(shù)據(jù)分析、圖像疊加以及綜合評價功能，對勘察資料進行更為具體透徹的分析，以便實現(xiàn)設計方案的合理化科學化等。

3.2巖土工程勘察數(shù)字化建設

3.2.1巖土工程勘察數(shù)字化

數(shù)字化簡單來說就是將一些分散的元素整合在一起，從而成為一個更具有整體性和協(xié)調(diào)性的整體。正是由于數(shù)字化這個巨大的優(yōu)勢，因而被認為是極具有價值的一個過程。如果設計到巖土工程勘察設計這個領域，可以將巖土工程勘察數(shù)字化解釋為不同學科的有效組合。這個數(shù)字化系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)系統(tǒng)的優(yōu)勢在于充分整合和利用現(xiàn)代科學技術(shù)。尤其是CAD技術(shù)轉(zhuǎn)變，使得信息化采集數(shù)據(jù)，數(shù)字化處理勘察資料，網(wǎng)絡化硬件系統(tǒng)等成為可能，并隨著其發(fā)展逐步建立起完善的工程勘察設計體系。具體說來巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)的概略工作流程如圖1所示。

圖1　巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)概略流程圖

3.2.2巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)的組成

巖土工程數(shù)字化系統(tǒng)因承載著采集和整合數(shù)據(jù)信息的任務，因而對技術(shù)的要求比較高，它主要涉及多方面的技術(shù)，如地理信息系統(tǒng)（GIS）、數(shù)據(jù)庫、計算機圖形學、地質(zhì)學、地質(zhì)統(tǒng)計學、地質(zhì)建模、AutoCAD和Word自動化等。如圖2所示，他們以勘察和設計為基礎形成一個嚴密的系統(tǒng)工程：由圖2可以清晰明了的看到數(shù)字化系統(tǒng)將這些技術(shù)緊密結(jié)合起來并形成了一個體系，這與傳統(tǒng)的各學科獨立工作不同，這樣不僅能夠促使各學科的相互滲透，相互交流，同時也方便數(shù)據(jù)的整合和集成。實現(xiàn)巖土設計數(shù)字化必經(jīng)階段和前提條件是巖土勘察的數(shù)字化，因而應加大對巖土勘察數(shù)字化的建設。

3.2.3數(shù)字化系統(tǒng)的實現(xiàn)

圖2　巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)組成圖

巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化的實現(xiàn)，主要解決以下關鍵問題：巖土工程勘察中場地方域的數(shù)字化、場地物性指標的數(shù)字化、場地地層的數(shù)字化和巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的設計。如何實現(xiàn)這個數(shù)字化系統(tǒng)呢，可以結(jié)合巖土工程地質(zhì)勘察與地理信息系統(tǒng)（GIS），這樣的好處就在于能夠充分利用GIS的優(yōu)勢，充分發(fā)揮其效用。眾所周知，GIS具有強大的信息采集、處理、分析能力以及空間查詢功能?？辈鞌?shù)字化系統(tǒng)與GIS結(jié)合可謂是強強聯(lián)手，一方面可以精確分析勘察數(shù)據(jù)資料信息，改善傳統(tǒng)勘察系統(tǒng)對于復雜多變情況下束手無策的狀態(tài)。另一方面有利于實現(xiàn)巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)中場地方域的數(shù)字化。因為借助GIS的優(yōu)勢可以創(chuàng)建可視化操作平臺，而這個平臺是實現(xiàn)勘察數(shù)字化的前提條件。要想實現(xiàn)巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)中物性指標，總的來說應該通過理論聯(lián)系實際，理論作為指導，實際情況作為重要的參考。具體說來，理論主要是指地質(zhì)統(tǒng)計學、相關距離的基本理論。而所謂的實際就是結(jié)合工程情況包括物理力學性質(zhì)指標、相關距離和工程場地剪切波速等，然后運用理論進行統(tǒng)計計算分析。巖土工程地質(zhì)建模相關理論詳細的對巖土工程勘察參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計以及虛擬巖土工程剖面、地質(zhì)相關屬性等計算的相關技術(shù)進行了說明，其實，這就表示巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)中的場地地層的數(shù)字化的實現(xiàn)。

3.3實現(xiàn)信息資源的共享

受各種因素的影響，我國的巖土工程勘察設計工作目前還未能實現(xiàn)信息資源的共享，給巖土工程勘察設計工作的發(fā)展帶來了很大的阻礙。因此，為了解決這一問題，需要積極的將網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)引入到推動工程勘察設計資料的共享工作中來，以高度發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)為基礎，實現(xiàn)勘察設計信息資料的共享。在進行巖土工程的勘察時，可以利用網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)處理與傳輸功能，將勘察的結(jié)果通過計算機進行快速的數(shù)據(jù)化處理，再通過互聯(lián)網(wǎng)實時的傳輸給設計人員，不僅提高了工作的效率，更易于實現(xiàn)信息資源的共享。通過網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)，勘察工作與設計工作以互聯(lián)網(wǎng)為載體，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的共享，實現(xiàn)了巖土工程勘察設計的一體化發(fā)展。

4　結(jié)束語

綜上所述，為了更好地適應社會的發(fā)展，在激烈的行業(yè)競爭中站穩(wěn)腳跟，實現(xiàn)巖土工程勘察設計一體化發(fā)展是非常必要的。將地理信息系統(tǒng)（GIS）引入到巖土工程勘察設計一體化發(fā)展工作中來是極具現(xiàn)實意義的。因此，如何提高地理信息系統(tǒng)（GIS）在我國巖土工程勘察設計工作中的應用能力，推動我國巖土工程勘察設計一體化的全面發(fā)展，還需要不斷的探索研究。

［1］高欣紅.數(shù)字化勘察技術(shù)在巖土工程中的應用分析［J］.城市建設理論研究：電子版，2015，5（28）：79.

［2］李 斌.試析地理信息系統(tǒng)在巖土工程勘察中的應用［J］.科技創(chuàng)新導報，2010（2）：102～103.

［3］劉建明，趙本輝，蔣洪亮.巖土工程勘察設計中CAD與GIS系統(tǒng)的結(jié)合應用分析［J］.城市建設理論研究：電子版，2012（19）：25.

鄧寄生（1983-），男，工程師，碩士，主要從事巖土工程、地災設計等工作。

TU195

A

2095-2066（2016）19-0094-02

2016-6-23