甘 珂

（江西省勘察設計研究院，江西 南昌 330000）

需要加快區(qū)域經濟發(fā)展速度，避免寶貴的空間資源被過渡占用。因此，對于現(xiàn)有的工程項目，在推進期間需要針對邊緣區(qū)域進行拓展，以契合到國家宏觀發(fā)展戰(zhàn)略之中。巖土工程勘察是工程建設中的基礎所在，針對現(xiàn)場施工環(huán)境進行全方位的測量，結合前期設計、勘察、工程施工基準等，預測出工程開展期間可能面臨的一系列問題，為后期工程總體規(guī)劃提供數(shù)據支撐。在此過程中GIS技術的應用與實踐，可以提高巖土工程勘察精度，全方位地展現(xiàn)出工程建設中的各類影響指標，為巖土工程建設提供數(shù)據支撐。本文針對GIS技術在巖土工程勘察中的運用進行探討，僅供參考。

1 GIS技術及巖土工程勘察的重要性

（1）GIS技術基本概述。GIS技術是指地理信息系統(tǒng)技術，在工程勘察中運用時，可以依據精度化測量，實現(xiàn)對巖土地質的多結構化解析，有效規(guī)避信息回傳過程中產生的各類干擾問題，精準、實時地顯示出地質信息。整個系統(tǒng)處理模式是依據外界傳感器以及相關探測技術等，對區(qū)域內的空間及地質信息采取全方位的采集，避免數(shù)據傳輸丟失的現(xiàn)象發(fā)生。除此之外，GIS技術的空間定位功能不僅可以對地址信息進行采集，還可以同步采集相關區(qū)域的水文信息、生態(tài)信息等，將各類信息羅列成指標參數(shù)，衡量出當前區(qū)域內是否具備施工差異性的問題，可以更為全面地掌控到巖土工程勘察之間參數(shù)關聯(lián)性。從實際應用效果來講，地理信息技術依托于操作設備以及技術工藝等，可對整個地質信息進行縱向截面的查證，且勘察結果可作為后期工程施工的重要衡量點，進而全面服務于整個工程設計及建設中。

（2）巖土工程勘察的重要性。巖土工程勘察是針對整個工程項目進行前期預測處理，依據工程設計及施工中所涉及到的各類參數(shù)進行現(xiàn)場勘察，結合數(shù)據信息的基準值，逐一比對出工程建設中應當遵循的各類基準，保證工程建設的持續(xù)性與完整性。從工程建設角度而言，需要通過前期全方面的數(shù)據檢測，分析出當前區(qū)域否具備相應的工程開展基礎，才可以明晰下一步工作的計劃及落實。通常情況下，巖土工程勘察是對整個區(qū)域內進行立體化的分析，保證巖土土質、地表結構等是符合工程建設以及基建設施運行訴求的。從實際開采形式來講，通過設備以及技術對地質構造進行分析。例如，利用鉆探將傳感設備打入到地層深處，利用設備傳感了解到地層中的各類地質信息；利用井碳和槽碳等供應形式，對施工區(qū)域的地質條件進行現(xiàn)場勘察處理，查找出地址對于工程建設所產生的干預因素；利用物理探測法對在施工區(qū)域內的地質條件水溫條件等進行全方位的衡量，保證每一區(qū)域所呈現(xiàn)出的地質構造及結構屬性是符合工程建設需求的。

（3）基于GIS技術的巖土工程勘察系統(tǒng)。基于GIS技術實現(xiàn)的巖土工程勘察系統(tǒng)，融合信息技術、測繪技術、傳感技術等，通過數(shù)據信息模型為巖土工程勘察工作提供全面化的數(shù)據支撐，且在數(shù)據實時性共享以及數(shù)據精準化羅列功能下，有效規(guī)避數(shù)據傳輸中的不對稱性問題，實現(xiàn)多個機構的協(xié)調化運作。如圖1所示，為巖土工程勘察信息系統(tǒng)的主體架構。

圖1 巖土工程勘察信息系統(tǒng)的主體架構

從具體功能方面，GIS技術支撐下的巖土工程勘察系統(tǒng)，將原有的二維圖紙進行三維立體化、四維動態(tài)化的轉變，充分利用工程中的各類地形圖、地形資料等，進行全域化的數(shù)字管理，且整個設計及規(guī)劃流程不僅可以通過三維立體化分析，還可以通過各類圖形功能的闡述，將工程勘察階段、工程設計階段與工程建設階段進行有效關聯(lián)，提供數(shù)字化服務。

整個系統(tǒng)是依據不同子模塊實現(xiàn)數(shù)據分化型運作的。首先，地形圖子模塊中，通過數(shù)據庫的關聯(lián)顯示，保證每一類屬性信息，區(qū)域圖以及單體圖信息之間傳輸?shù)木珳市?，然后通過地形圖分析出整個施工區(qū)域內的各類特征機制，通過單體圖之間的拼接，實現(xiàn)對整個區(qū)域內地形圖總量的劃分與處理，例如，通訊機制、電力機制、供水機制等，通過地圖無縫拼接的形式，保證每一個專業(yè)級可以呈現(xiàn)出子模塊之中的效果特征，同時也可以通過彼此之間的關聯(lián)，對整個區(qū)域內的系統(tǒng)圖示進行表述，進一步提高數(shù)據處理質量。例如，鉆探技術。巖土工程勘察是針對待施工區(qū)域內的土層及土壤進行深入分析，鉆探技術的應用與實現(xiàn)則是利用鉆探設備鉆入到地層深處，依據地質情況以及勘察工序等設定好鉆探參數(shù)，例如，回旋鉆探、震動鉆探以及沖洗鉆探技術等，每一類鉆探技術的實現(xiàn)需要分析出不同設備工藝在實際契合過程中的參數(shù)，如圖2所示為鉆探技術示意圖，鉆架、泥石泵、鉆桿、液動錘、巖心管、鉆頭等設施的組成下，確保鉆探精度。此類勘察過程可與GIS系統(tǒng)相關聯(lián)，利用出傳感器分析出鉆探區(qū)域的深度值以及各類地質情況。

圖2 鉆探技術示意圖

其次，在巖土工程測量子模塊中，利用各類測量技術以及設備等，選好整個數(shù)據監(jiān)測的控制點，結合數(shù)據庫系統(tǒng)進行集中化處理，例如，針對GPS點、水文監(jiān)測點、導線點等信息進行采集時，既可以實現(xiàn)數(shù)據信息的同步存儲，也可以通過計算機設備對各類數(shù)據模型進行模擬，令工作人員明細到當前工程勘察中的地質橫截面、縱斷面之間的表述關系。

最后，在巖土地質子模塊中，針對巖土工程勘察中各類地質資料進行整合處理，將資料與采集到的數(shù)據進行實時比對與歸檔，結合地質數(shù)據庫中已經成型的地質信息進行復核處理，通過數(shù)據模型全方位映射出地質勘察工作中的數(shù)據列表以及立體化信息等，輔助工作人員進行決策處理。

2 GIS技術在巖土工程勘察中的運用

（1）巖土工程勘察設計一體化。巖土工程勘察體系中，GIS技術的應用與實現(xiàn)，可增強勘察與設計階段的數(shù)據對接質量，降低信息孤島問題的產生風險。與此同時，通過數(shù)據的實時化比對，有效減輕資源的耗損率，通過數(shù)據信息的一體化勘察，對當前勘察區(qū)域內的數(shù)據模型進行一體化映射，通過多個因子疊加，分析出巖土物質以及地質結構之間的穩(wěn)定性。通過綜合化的評測，為工程設計階段提供數(shù)據支撐，提高前期工程設計規(guī)劃的精準性。

（2）城市地下空間管理。GIS技術在城市地下空間管理方面的應用，搭載終端信息采集設備，針對地下空間環(huán)境的數(shù)據模型進行信息表述，多維度的數(shù)據框架可輔助設計人員分析出工程建設中存在的隱性問題，適用于復雜結構的地下工程施工。此外，在GIS可視化功能的支撐下，可將系統(tǒng)子模塊與主模塊進行關聯(lián)，通過數(shù)據信息多方位核驗，描述出相對應的數(shù)據載體，例如，地下管線布置、空間資源耗用等，在多方位的數(shù)據羅列與分析下，可輔助工程人員，預測出工程施工中易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，提高工程建設的可靠性。

（3）地質災害。利用GIS技術可對巖土工程施工區(qū)域的地質信息進行全方位評測，評估指標可以綜合顯示出地質災害屬性，例如，GIS技術在采集信息時，自動與數(shù)據庫中的歷史災害信息進行對比，分析出時間段內呈現(xiàn)出的地質變化特征，結合區(qū)域水文因素、生態(tài)因素等，測定出地質災害的隱藏性及預期性。在GIS技術的支撐下，對巖土工程勘察得到的數(shù)據模型進行分析，通過不同因子之間的羅列與對比，生成災害風險數(shù)據表，為地質災害防控體系的建設提供數(shù)據支撐。此外，GIS技術可起到災害預警的效果，通過地質因子之間的比對與交互，立體化分析出區(qū)域內場景信息的危險概率，并與預警系統(tǒng)相關聯(lián)，一旦出現(xiàn)信息異常問題時，則是觸發(fā)相應的警報，令設計及施工人員了解到區(qū)域內地質變化情況，為工程項目的開展提供數(shù)據支撐，保證前期規(guī)劃設計的可靠性。

3 GIS技術在巖土工程勘察中應用案例

某工程使用鋼結構類型的廠房建筑，其總面積是58.9萬m2，其結構跨度為19.8m，地下室對應標高為-5.9m，地面荷載65kN/m2。按照勘察測量以及建設需要，應于施工場地進行329個孔位的布設，并且主廠房車間對應的孔位間距是35m，勘察孔對應深度為30m以及25m，而通?？咨顬?5m。利用GIS技術進行勘察時，主要是采取一體化系統(tǒng)，對區(qū)域內巖土工程進行勘察，測定出平行荷載值、動力變化值，分析出區(qū)域內天然承載力是否達到實際使用基準，同時對區(qū)域內部的密實度、含水量等進行分析，確定區(qū)域是否達到施工指標。待勘察系統(tǒng)安裝完畢以后，按照所測定的數(shù)據，分析出區(qū)域的土質，并可按照工程量，分析出土層回填的各類參數(shù)，層標高是20.5m～23.1m，層厚度則是5.5m～8.2m，地基土壤則是粉質黏土，并且分布上存有局部形式的不連續(xù)性，其底層標高則是18.2m～19.3m，埋深則是9.1m～12.3m。本次勘察表明，粉質黏土物理性質：壓縮系數(shù)是0.44，含水量33.22%，飽和度96%。

4 結語

綜上所述，巖土工程勘察工作中，GIS技術的應用及實現(xiàn)，為整項勘察工作提供數(shù)據支撐，自動化、智能化的操控環(huán)節(jié)，規(guī)避勘察數(shù)據誤差問題的產生，提高數(shù)據頂層與基層的對接性。對此，在后續(xù)發(fā)展過程中，應加強對先進技術、設備的應用力度，提高數(shù)據信息的表述能力，為巖土工程勘察工作的開展提供數(shù)據支撐。