GIS支持下巖土工程勘察設計一體化

傅饒

重慶地質礦產研究院 重慶 401120

1 巖土工程勘察設計一體化特點

1.1 縱向與橫向一體化

結合已有的應用管理經驗，在巖土工程勘察設計一體化應用期間，主要可以分為縱向一體化與橫向一體化兩種應用方式，前者是指巖土工程勘察人員借助不同的應用技術，如地理信息系統、全球定位系統、遙感技術等，以此來完成勘察設計一體化，尤其是一些地形復雜、特殊性較強的區域，適用于該模式對其進行處理。而后者在應用中，傾向于使用不同學科來完成一體化工作，如地理學科、數學學科等，相較于縱向一體化，其涉及到的學科內容較多，繁瑣程度相對較高，同時提供的操作平臺空間較小，在學科配合過程中，所需要考量的內容較多，配合時的復雜程度較高[1]。

1.2 松散與密切一體化

所謂松散與密切一體化主要指的是，不同應用軟件之間在相互關系處理中，所表現出的可操控性、操作難度的差異性。其主要的作用是對一些常規類型的工作進行認知，而且在具體的應用中，需要由多學科工作人員相互配合，從而完成既定的工作任務。例如，地質學者和土木工程師建立合作關系，搭配相應的地質勘測技術，從而準確判定出目前地層中節理發育、斷層等結構的所在位置和范圍，從而為施工計劃的擬定提供可靠的數據支持。在區分松散一體化和密切一體化時，可以根據參與學科數量、人員數量來進行判定，如參與者相對較少（一個地質學者、一個土木工程師），那么此時的工作模式可以稱作是松散一體化，反之則可以稱作是密切一體化。

1.3 測繪與勘察一體化

測繪與勘察一體化主要是指借助一些先進的技術手段，如地質測繪技術、信息采集技術、網絡信息技術、BIM技術等，搭建滿足巖土工程數據匯總整理的作業平臺，使所有工程應用內容可以統一到平臺當中去完成。如勘察資料整理、施工方案設計、施工方案變更、施工進度監督等，同時也可以搭建相應的計算機輔助系統，用來優化數據操作模式，而且還可以結合實際需求，對采集的數據信息進行數字化處理，從而提升勘察數據的利用價值，也為后續智能化管理體系的建立提供數據參考。

2 GIS支持下勘察設計一體化的具體應用

2.1 巖土工程選址

GIS系統在應用過程中，其主要的載體為計算機系統，系統內存儲了豐富的地理信息，能夠在工程選址期間，為勘測人員提供可靠的應用數據。在具體應用中，借助地理信息系統對于區域的地理模型進行構建，而設計人員可以根據地理模型，對于該地址周圍的地理參數進行準確認知，明確一些可能影響到工程施工的參數，根據影響情況判斷該區域進行工程施工的可行性。

2.2 巖土工程平面設計

為了確保巖土工程能夠順利推進，在設計過程中需要完成巖土工程的平面設計，其涉及到了許多的應用內容，此時可以借助GIS存儲數據的豐富性，對于平面設計中的一些參數進行計算，如曲線半徑、邊緣長度等，以此來提升平面設計結果的準確性。并且在具體的應用過程中，也可以借助系統以更加全面的方式來完成系統設計的整體控制，提高計算結果的準確性。除此之外，針對巖土工程作業區域存在坡度變化比較頻繁的區域，可以依托于地理信息系統和勘察設計一體化，對于坡度的變化規律進行統計，以滿足巖土工程后期施工時的應用需求[2]。

2.3 工程現場試驗

為確保巖土工程后期施工過程的順利性，一般在現場的邊坡區域會進行一些相關性試驗，對原始土層的密實度、抗滲性能、含水量等內容進行確定，從而明確后續施工時，需要進行換填、補強的區域，提高巖土工程推進過程的有序性。地理信息系統的融入，能夠提升數據統計結果的完整性和準確性，并且還可以適當簡化試驗流程，加快巖土工程的檢測效率。需要注意的是，在現場試驗中會涉及到許多的檢測內容，這也需要相應的檢測設備來輔助工作的順利進行，這對于設備調試、設備操作提出了一定要求，這也是實際操作中需要注意的內容。

2.4 工程模型試驗

在一體化應用過程中，工程模擬試驗和GIS技術融合也具備了較強的應用價值。借助模型試驗，能夠在特定的環境下，針對現場的實際情況進行數字化模型的建立，利用現場試驗、數值模擬得到的相關參數，不斷豐富工程模型。設計人員可以根據不斷細化處理的工程模型，對于邊坡變化情況、坡度變化情況、下滲變化情況等內容，進行初步了解，從而評價施工方案本身的可行性，及時作出優化調整，從而提高評價結果的可靠性。

3 GIS支持下勘察設計一體化使用期間的優化策略

3.1 細化工程勘察資料

通過細化工程勘察資料，能夠進一步優化GIS系統，提高勘察設計一體化水平。之前的章節中已經提到，在巖土工程施工過程中，涉及到了許多的工程資料，如區域水文情況、地質情況、土層含水率等。這些資料也是優化施工方案內容的重要參考，利用計算機系統的存儲功能，對于這些參數信息進行存儲。同時利用數據庫技術來建立相應的數據庫，便于數據檢索時能夠快速得到所需數據，提升數據信息的共享性[3]。

3.2 完善工程勘察系統

通過完善工程勘察系統，可以提升巖土工程勘察設計一體化的應用效果，加快勘察工作的推進速度。現階段，巖土工程勘察工作所涉及到的工程量相對較大，而且涉及到的信息種類、信息總量也較多。對此，在后續的發展過程中，需要進行數據庫系統的應用升級，不斷提升系統的應用功能，而且還可以對信息進行有效存儲，適當延長數據信息的保存時間，以此來提升數據信息的應用價值，優化系統運行期間的功能屬性，提升勘察設計結果的可靠性。

綜上所述，細化工程勘察資料，能夠進一步優化GIS系統，完善工程勘察系統，可以提升巖土工程勘察設計一體化的應用效果。將GIS系統融入到巖土工程勘察設計一體化當中，對于提高勘察設計工作效率，提升設計方案可操作性有著積極地意義。