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        GI S下巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化的應(yīng)用方式

        2021-10-09 05:05:16王淦
        工程建設(shè)與設(shè)計(jì) 2021年13期
        關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)方案巖土工程

        王淦

        (1.四川省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,成都 610000;2.四川省川建勘察設(shè)計(jì)院有限公司,成都 610000)

        1 GI S下巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化的優(yōu)勢

        1.1 豐富勘察數(shù)據(jù),提高勘察價(jià)值

        巖土工程勘察數(shù)據(jù)具有重要的參考價(jià)值。所以,如果未能正確整合該數(shù)據(jù)或未合理使用數(shù)據(jù),則難免會給后續(xù)設(shè)計(jì)工作的開展帶來錯(cuò)誤的導(dǎo)向。針對此,使用GIS 技術(shù),可以構(gòu)建勘察設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)。也就是說,對于巖土工程的勘察來說,依托于GIS 技術(shù)可以在全面分析相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,將其對接至設(shè)計(jì)工作中,由此提高勘察數(shù)據(jù)的利用價(jià)值[1]。

        1.2 高效處理數(shù)據(jù),提供設(shè)計(jì)指導(dǎo)

        巖土工程勘察信息具有類型多、數(shù)量大、復(fù)雜化的特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用過程中,常規(guī)的勘察系統(tǒng)普遍存在全面性不足的問題,如數(shù)據(jù)遺漏、處理不合理等。而由于GIS 技術(shù)具備高效處理地理信息的能力,可以通過數(shù)據(jù)、圖形等形式更為準(zhǔn)確地反映巖土地質(zhì)情況,并高效匯總各項(xiàng)數(shù)據(jù),構(gòu)成完善的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,由此給設(shè)計(jì)工作的開展提供可靠的數(shù)據(jù)支持,因而較好地規(guī)避了因參數(shù)不全而導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案不合理的問題。

        1.3 可視化界面,數(shù)據(jù)分析便捷

        GIS 技術(shù)適配了具有人機(jī)交互特性的可視化界面,可精準(zhǔn)且直觀地呈現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù),并通過圖形、表格等多樣化的方式,很大程度上幫助了相關(guān)工作人員更直觀地分析;與此同時(shí),還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的不足之處,并及時(shí)做出調(diào)整。

        2 基于GIS技術(shù)的巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)

        2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

        基于GIS 技術(shù)的巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng),集合了多個(gè)部分的內(nèi)容,其融入了先進(jìn)的信息測繪技術(shù),如遙感正射影像技術(shù)、數(shù)字高程模型技術(shù)等。在各部分的協(xié)同運(yùn)行下,其可以形成具有全面化的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享平臺,這不僅有助于提高勘察數(shù)據(jù)的共享水平,還可以消除數(shù)據(jù)的流通阻礙[2]。關(guān)于系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1 所示。

        圖1 基于GIS技術(shù)的巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)

        2.2 應(yīng)用流程

        GIS 技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖形處理技術(shù)等均是一體化系統(tǒng)中的重要技術(shù)形式,且由于各項(xiàng)技術(shù)間具備密切的關(guān)聯(lián),因此,可構(gòu)建一條清晰的應(yīng)用流程。對此,必須要以規(guī)范化、富有邏輯性的方式操作:

        1)匯總巖土工程勘察數(shù)據(jù),并將其導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi),經(jīng)處理后生成地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)源,而涵蓋的內(nèi)容需包含地形地貌資料、地下水位資料等。

        2)在前述基礎(chǔ)上生成完整的地質(zhì)參數(shù)資料,并將該部分?jǐn)?shù)據(jù)完整存儲于數(shù)據(jù)庫內(nèi),從而使用者可根據(jù)需求及時(shí)調(diào)用。

        3)針對地質(zhì)參數(shù)展開對比分析,并以圖形、文字、數(shù)據(jù)等方式多元化輸出勘察結(jié)果。

        4)以勘察結(jié)果為參考依據(jù),由專員組織工程設(shè)計(jì)工作,由此形成與實(shí)際巖土地質(zhì)條件相適應(yīng)的設(shè)計(jì)方案,以更好地供后續(xù)施工所用。

        3 GIS技術(shù)在巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化中的應(yīng)用方式

        3.1 GIS技術(shù)在選址方面的應(yīng)用

        在GIS 技術(shù)應(yīng)用流程中,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為重要的 “參與者”,主要的基本功能在于整合地理信息并進(jìn)行分析。具體來說,在應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的前提下,除了能夠建立數(shù)字信息地理模型外,還能夠以更加直觀的方式向設(shè)計(jì)人員呈現(xiàn)出巖土工程勘察結(jié)果,以更好地協(xié)助設(shè)計(jì)人員掌握精確性更好的現(xiàn)場地質(zhì)情況。

        此外,運(yùn)用GIS 技術(shù)能夠動態(tài)化呈現(xiàn)地理模型,從而較好地規(guī)避因地質(zhì)分析不全面而導(dǎo)致的項(xiàng)目選址偏差問題。

        3.2 GIS在平面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        平面設(shè)計(jì)是巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中,以合理的方式應(yīng)用GIS 技術(shù)后,能以量化的方式分析平面直線、曲線的長度以及半徑,給相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供可靠的參考依據(jù)[3]。考慮到巖土工程設(shè)計(jì)的阻礙因素較多,且地形、地質(zhì)等均存在一定程度的不確定性,因此應(yīng)用GIS 技術(shù)可以判斷坡度的最大長度和最小長度,并能夠有針對性地考慮特殊情況,由此可以很大程度地確保設(shè)計(jì)方案的全面性,從而避免了方案在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)適應(yīng)性較差的問題。

        值得注意的是,在部分周邊地勢環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜的項(xiàng)目中,應(yīng)用GIS 技術(shù)能夠清晰地呈現(xiàn)出地勢特點(diǎn),以達(dá)到消除設(shè)計(jì)“盲區(qū)”的效果。

        4 GIS在巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化中的優(yōu)化策略

        4.1 提高勘察資料的全面性

        現(xiàn)階段,就巖土工程勘察工作而言,勘察數(shù)據(jù)殘缺是較普遍存在的問題,這不僅會導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員難以理清彼此間的關(guān)系,而且嚴(yán)重地抑制了數(shù)據(jù)的指導(dǎo)意義。針對此問題,技術(shù)人員在巖土工程勘察工作中,應(yīng)高度重視GIS 技術(shù),并將其作為數(shù)據(jù)存儲及管理的技術(shù)支撐,以便形成完善的數(shù)據(jù)庫;而設(shè)計(jì)人員則要合理應(yīng)用巖土工程勘察數(shù)據(jù),同時(shí)將其轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),靈活應(yīng)用GIS 技術(shù)中的數(shù)據(jù)計(jì)算、疊加分析等功能。

        通常來說,巖土工程勘察與設(shè)計(jì)一體化的基本作業(yè)流程為:輸入勘察信息→地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)源→地理信息系統(tǒng)生成數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫管理→評價(jià)疊加→輸出勘察結(jié)果→輸出設(shè)計(jì)結(jié)果→設(shè)計(jì)方案→最終結(jié)果。

        4.2 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)

        隨著信息技術(shù)的日益發(fā)展,GIS 技術(shù)也逐步顯現(xiàn)出了網(wǎng)絡(luò)化的特征。鑒于互聯(lián)網(wǎng)地理信息系統(tǒng)可以提供信息共享的功能,數(shù)據(jù)間的流通性較好,因此其可以將數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)的參考。一般情況下,巖土工程勘察及設(shè)計(jì)工作全流程都需得到計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持,并勘察數(shù)據(jù)展開分析,所以,通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以有效實(shí)現(xiàn)對勘察數(shù)據(jù)的高效傳遞,并縮短勘察及設(shè)計(jì)的周期。

        不僅如此,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還可以發(fā)揮出“橋梁”作用。具體來說,就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過連接勘察單位和設(shè)計(jì)單位,能夠讓該兩大主體間實(shí)現(xiàn)信息高效溝通的目標(biāo);另外,即便是通信不發(fā)達(dá)的各工種,也能享受到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來的信息傳輸便捷性優(yōu)勢,從而方便彼此的交流??傊褂镁W(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以有效將巖土工程勘察及設(shè)計(jì)的工作水平提升至全新的層次。

        4.3 地理信息系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的深度融合

        地理信息系統(tǒng)集計(jì)算機(jī)硬件和軟件于一體,其在軟硬件系統(tǒng)運(yùn)行的模式下,可以采集勘察區(qū)域的地理分布數(shù)據(jù),并在此基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析等相關(guān)工作。計(jì)算機(jī)技術(shù)是地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)形式,可以用于處理地理信息。

        在巖土工程設(shè)計(jì)工作中,應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可達(dá)到高效處理地理信息的效果。這是因?yàn)椋?/p>

        1)得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的先進(jìn)性,所構(gòu)筑的地理信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫管理、疊加圖像等一系列豐富的功能,能夠滿足巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化的作業(yè)要求。

        2)應(yīng)用地理信息系統(tǒng)后,可以針對性地處理空間數(shù)據(jù)、實(shí)體數(shù)量等特征數(shù)據(jù)等,若某類數(shù)據(jù)存在變化,則可以自動化的方式調(diào)整其他數(shù)據(jù),在保證信息同步性的同時(shí),還解決了信息間的溝通阻礙。

        3)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)還可以用于數(shù)據(jù)處理等相關(guān)工作中,但主要面向的是數(shù)據(jù)庫的管理,往往在圖像數(shù)據(jù)的處理及呈現(xiàn)方面存在一定的局限性。

        4.4 正確處理接口問題

        當(dāng)前,巖土工程勘察和設(shè)計(jì)一體化已成為主流的發(fā)展趨勢。為更好地協(xié)調(diào)好兩項(xiàng)工作的關(guān)系,需高度重視接口問題。例如:(1) 巖土工程勘察設(shè)計(jì)軟件與GIS 的對接效果較差,二者難以達(dá)到一體化的效果;(2)CAD 軟件難以與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)對接,導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳遞效率受到影響;(3)雖然可向設(shè)計(jì)人員傳遞數(shù)據(jù),但全程耗時(shí)較長,故難以保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性。

        對此,需要以妥當(dāng)?shù)姆绞絹碛行Ы鉀Q接口問題。除此之外,在巖土工程勘察工作落實(shí)到位后,要及時(shí)將勘察數(shù)據(jù)完整轉(zhuǎn)交給設(shè)計(jì)人員,以便其根據(jù)自身工作需求查詢,從而盡可能縮短中途的間隔時(shí)間,減小外部因素的干擾,使巖土工程勘察工作對接設(shè)計(jì)工作,并向設(shè)計(jì)者提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)的實(shí)用性,以更好地達(dá)到巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化的目標(biāo)。

        5 結(jié)語

        以GIS 技術(shù)為核心構(gòu)建巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng),目前已然成為巖土工程領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。與此同時(shí),GIS技術(shù)也成為解決勘察數(shù)據(jù)不完善、設(shè)計(jì)方案不合理等諸多問題的重要途徑。在后續(xù)的工程中,技術(shù)人員應(yīng)持續(xù)探索,合理應(yīng)用GIS 技術(shù),使其服務(wù)于巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化工作,發(fā)揮出技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,消除勘察與設(shè)計(jì)兩項(xiàng)工作的銜接阻力,制定合理完善的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)而推動工程項(xiàng)目后續(xù)工作開展的高效性與高質(zhì)量。

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