GIS技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

蘇 曉 波

(山西省建筑科學研究院，山西 太原 030001)

巖土工程作為建筑工程的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，同時也是工程設(shè)計獲取相應(yīng)信息的關(guān)鍵途徑，對于勘察設(shè)計以及施工來說極為關(guān)鍵。從巖土工程出發(fā)展開勘測時，可能面臨部分險峻或者是復雜地形，而借助GIS技術(shù)便可克服地形局限，強化勘察水準。

1 巖土工程勘察的重要性分析

對于工程建設(shè)而言，首先需要從巖土工程出發(fā)進行切實勘察，依靠勘察來獲取工程設(shè)計、施工等需要的參考依據(jù)。同時借助勘察還可明確施工現(xiàn)場對應(yīng)的地質(zhì)情況，為工程建設(shè)夯實基礎(chǔ)。此外，借助工程勘察還可保證施工建設(shè)謹遵“因地制宜”的原則。建筑施工主要明確施工區(qū)域?qū)?yīng)的地質(zhì)情況，才可以明確設(shè)計方案，進而給施工建設(shè)提供完善的參考依據(jù)。對于巖土工程勘察來說，通常涵蓋三種方式：首先為鉆探勘察，該方式主要指于巖土層中借助專業(yè)化的鉆探機械以及工具來實施鉆孔勘探，從而探明相應(yīng)的地層條件以及地質(zhì)構(gòu)造等。其次則是井探和槽探，該方式主要是借助專業(yè)設(shè)備或者是人工掘進的形式展開勘察，進而明確施工位置的地表和下淺部對應(yīng)的地質(zhì)條件，涵蓋了豎井、探槽、平洞以及淺井等。第三則是物探法，該方式主要是依靠先進且專業(yè)化的機械設(shè)備來展開探測，以地質(zhì)體對應(yīng)的物理場為對象展開探測，并從施工區(qū)域出發(fā)對地層進行劃分，確保地質(zhì)構(gòu)造以及水文地質(zhì)等得到準確判定。

2 GIS技術(shù)基本概述

GIS技術(shù)也就是地理信息系統(tǒng)技術(shù)，其相較于其他技術(shù)而言在操作層面更為嚴格，因此對應(yīng)的勘察解決具備更高精度。借助GIS技術(shù)展開勘察時，必須要對應(yīng)用環(huán)境加以重視，并對各種擾動因素進行規(guī)避，確保環(huán)境整體更富穩(wěn)定性。同時需要從安裝階段出發(fā)做到有效防塵以及防潮，防止積塵過多、濕度超標等情況對應(yīng)用效果造成影響。就該技術(shù)實際應(yīng)用狀況而言，除了對設(shè)備操作以及使用加以重視外，還應(yīng)針對設(shè)備間相應(yīng)的連接以及控制進行強化，確保各項細節(jié)得以有效把控，并對連接層面的隱患進行規(guī)避。此外，GIS技術(shù)應(yīng)用還應(yīng)以巖土工程相應(yīng)特點為導向切實開展，該操作極易遭受地形、環(huán)境等的限制，并且技術(shù)人員水平也會對勘察結(jié)果造成影響。所以必須從GIS技術(shù)出發(fā)對其要點展開探析，明確各項作業(yè)要點，確保操作流程更富標準性以及規(guī)范性。

3 GIS技術(shù)應(yīng)用于巖土工程勘察的要點探析

3.1 前期準備

推動GIS技術(shù)融于巖土工程當中，必須從安裝環(huán)境出發(fā)展開綜合分析，借助多項措施來消除存有的干擾因素，確保勘察結(jié)果更富準確性。勘察時需要以設(shè)備類型為導向進行適配電源等的切實準備，并且安排專員加以保管，推動帶電操作向著專業(yè)化發(fā)展，從而對用電風險加以規(guī)避。其次，還應(yīng)從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)展開深度清理，保證防塵以及防潮等作業(yè)得以落實。部分工程勘查對應(yīng)的作業(yè)環(huán)境較為特殊，GIS安裝時較易發(fā)生銹蝕情況，因此安裝時必須加強防銹處理，并且根據(jù)要求來把控安裝細節(jié)，確保設(shè)備參數(shù)以及技術(shù)等契合專業(yè)規(guī)范。同時還應(yīng)對設(shè)備的連接線進行檢查，強化其牢固度，從而對環(huán)境因素存有的影響進行規(guī)避。

3.2 現(xiàn)場布設(shè)

GIS技術(shù)通常會涉及很多線路以及元件，為強化應(yīng)用效果，必須從現(xiàn)狀安裝出發(fā)強化技術(shù)管理。首先，全部安裝作業(yè)均需要由專員負責，并針對安裝細節(jié)進行細致把控，從而對人為失誤等進行規(guī)避。現(xiàn)場布設(shè)還應(yīng)針對周圍環(huán)境展開徹底清理，以相應(yīng)技術(shù)規(guī)程為導向進行設(shè)備構(gòu)件的合理配置，并且還應(yīng)從線路以及管路出發(fā)做標記，針對用電區(qū)域進行相匹配專業(yè)標志的擺放，保證用電操作更富安全性。

3.3 安裝工藝

通常正式安裝均應(yīng)根據(jù)間隔程序來進入安裝范圍，按照制造廠給予的編號以及步驟等展開嚴格操作，必須對誤裝等情況進行規(guī)避。其中，針對用器具進行吊裝時，應(yīng)確保吊裝契合吊點以及產(chǎn)品要求，若吊裝元件存有不平衡情況，則應(yīng)依靠吊鏈對其進行調(diào)整，待平衡后才可繼續(xù)吊裝。如果電器元件早已裝配完成，那么現(xiàn)狀便不可拆裝檢查，如果元件必須解體，則需要聯(lián)系廠商來獲取同意，同時配置專員進行指導。

3.4 進行地理信息系統(tǒng)的有效構(gòu)建

對于GIS來說，其實際應(yīng)用需要針對地理信息系統(tǒng)做到完善構(gòu)建，依靠該系統(tǒng)來引導設(shè)備應(yīng)用。從系統(tǒng)出發(fā)展開設(shè)計時，可以借助先進軟件以及設(shè)備來處理數(shù)據(jù)，確保勘察信息得以繼承以及共享，從而確保勘察各環(huán)節(jié)均可得到需要的勘查信息，從而強化勘察效率以及效果。

4 GIS在巖土工程勘察當中的應(yīng)用實例

某工程使鋼結(jié)構(gòu)類型的廠房建筑，其總面積是45.3萬m2，其結(jié)構(gòu)跨度為17.3 m，地下室對應(yīng)標高為-5.3 m，地面荷載50 kN/m2。按照勘察測量以及建設(shè)需要，應(yīng)于施工場地進行310個孔位的布設(shè)，并且主廠房車間對應(yīng)的孔位間距是24 m，勘察孔對應(yīng)深度為30 m以及25 m，而通常孔深為15 m。該項勘測需要設(shè)備涵蓋了全站儀以及經(jīng)緯儀等，從而針對勘察孔做到準確定位，同時對孔口高程加以測量；現(xiàn)場還應(yīng)展開平行荷載、動力觸探、標準貫入等類型的試驗，從而對地基土對應(yīng)的天然承載力、變形量以及密實度等加以測量，從而得出孔隙比以及含水量等諸多指標。

為確保勘察結(jié)果契合建設(shè)需要，必須借助GIS技術(shù)來進行勘察信息系統(tǒng)的合理構(gòu)建，而數(shù)據(jù)分析則是依靠MapInfo來實現(xiàn)。此外，安裝時還需要對環(huán)境因素加以考慮，在嚴格檢查的基礎(chǔ)上，以相應(yīng)工藝要求以及技術(shù)規(guī)范為導向展開安裝。待安裝達標后，則應(yīng)進行數(shù)據(jù)輸入，從而生成諸如素填土、加層粉質(zhì)黏土以及粗砂厚度等對應(yīng)的分布圖。因為勘察之前便對地基原土加以回填，所以素填土對應(yīng)的專題圖表明素填土主要是由回填砂土構(gòu)成，并且其分布較為連續(xù)，依靠加固處理比較密實。其底層標高是20.5 m～23.1 m，層厚度則是5.3 m～8.1 m，地基土壤則是粉質(zhì)黏土，諸如韌性以及強度等均是中等，并且分布上存有局部形式的不連續(xù)性，其底層標高則是17.1 m～19.2 m，埋深則是9.1 m～12.3 m，其層厚最大是2.3 m。本次勘察表明，夾層位置的粉質(zhì)黏土相應(yīng)物理性質(zhì)如下：壓縮系數(shù)是0.33，其含水量是32.11%，飽和度占到95%。

此外，從粗砂分布對應(yīng)的專題圖來看，其成分主要是石英，并且存有較少的礫石，其分布較為連續(xù)，底層標高是14.3 m～16.7 m，埋深則是12.2 m～15.1 m，其密實度為中等。依靠該類信息便可進行三維彩色形式的專題圖的構(gòu)建，依靠此類圖便可明確現(xiàn)場巖性、巖層構(gòu)造以及土壤性質(zhì)等，同時借助軟件分析還可給予工程設(shè)計更多數(shù)據(jù)支撐，確保工程質(zhì)量以及工期契合預期。

5 結(jié)語

GIS技術(shù)兼具了高效性以及準確性等特征，可廣泛地應(yīng)用至諸多領(lǐng)域。推動GIS融于巖土工程勘察當中，可以有效提升測量水準，進而為工程設(shè)計以及施工夯實信息基礎(chǔ)。實際應(yīng)用必須要從前期準備、現(xiàn)場布設(shè)、設(shè)備安裝以及系統(tǒng)構(gòu)建等層面出發(fā)切實開展，為勘察作業(yè)高效開展奠定基礎(chǔ)。