GIS技术在岩土工程勘察中发展与应用

2022-09-21 16:36:13 来源:写作指导

【摘要】本文主要讲述了GIS技术和岩土工程勘探的重要性,以及GIS技术在岩土勘探中运用的要素,希望对广大施工人员有一定的帮助。

【关键词】GIS技术;岩土工程;勘察;发展与应用实践

1.GIS技术的介绍

GIS技术就是地理信息系统,早期存在于20世纪60年代,是基于计算机技术发展成形的,这个技术可以完成对信息数据的自动化收集、存储、管理、分析以及运用,具备速度快、准确性高的运用优点,这让其在测绘、建筑行业中获得了十分广泛地运用,并且在地理数据与分析中具有较强的通用性[1]。GIS技术中包含很多科目,比如地图学、测绘学、地理学等,此技术运用计算机构架模型,同时通过对模型展开相应的加工,进一步实现地理数据处理的目的,让有关人员在运用地理数据和决策的过程中可以得到更多的数据支持,进一步提升地理数据的运用效果。把GIS技术运用到岩土工程勘探中,一定会推动我国项目建设的信息化、标准化、科学化进程。

2.岩土工程勘察的重要性

我国的地域十分广阔,而且地形也较为复杂,具有很多种类的岩土地区。岩土区域的地质条件很复杂,这就造成岩土勘察工作有很高的难度[2]。如果要处理这个问题,就必须提高岩土工程勘察技术水平,还应该对有关勘察技术进行深入、全方位的探究。在建筑基础设计过程中,基础工程是其中十分重要的组成部分,只有把握好基础工程的质量,总体工程的质量才能有保障。把岩土勘察技术运用其中最主要的目的是对工程场地中的地质状况进行有效分析,获得有关数据,为具体施工提高有效的参照资料,进一步制定符合标准的施工技术。

3.GIS技术在岩土工程勘察中运用要素

3.1前期准备。岩土工程勘察通常是在一种十分复杂的氛围下实施的,这对推动勘察工作有一定的影响,同时对勘察的真实性产生较大的影响。根据GIS技术的需求,具体分析安装的氛围,防止GIS安装氛围产生的影响。GIS设施需要安装在十分稳定位置上,同时应该将预防尘土和潮湿工作做好;让专业人员将配置运用的电源做好,最大限度上避免用电的风险;确保GIS的安装在整洁的氛围中开展,同时工作人员应该具有安全意识,积极实现用电安全。

3.2场地分布。GIS技术在场地布置的过程中一般会存在许多元件的配件,为了提升GIS技术的运用效果,在安装的时候一定要完成技术控制。事先在安装时需要技术人员完成设施安装,应该完成好细节与精度的控制,防止人为原因出现的误差问题。并且还应该严格遵循安全步骤的需要,做好各个细节的配合,确保场地分配符合具体需求,尽量防止人为操作出现的问题。施工场地也需要及时清理,科学选择运用结构配件,让操作更加规范,确保用电操作具有一定的可行性。

3.3安装工艺。在开始安装以前需要根据程序展开,按照厂家具体给出的编号和步骤展开,避免存在错误安装的状况。由内到外进入安全范畴,同时根据对应的规定进行配置,防止存在误装的情况。在选择安装吊点的过程中应该满足产品的技术。若是存在不平衡的吊装配件,在组装的时候不可以展开解体检测;如果在场地中解体,就应该获得制造人员的同意。运用的擦拭材料、密封脂,润滑剂和清洁剂都应满足规定的需要。若是出现安装问题,需要让组织者展开交流和沟通,也应该让有关人员进行现场指导。

3.4建立有效的地理信息系统。GIS技术在运用的时候需要根据地理信息的系统的层面完成整体系统的构建,之后才可以运用对应的设施。在建立地理信息系统的时候,应该按照具体状况出发,通过有效运用软件去处理数据,提升勘察信息的准确性,并且也应确保信息具有传递分享的能力。建立系统一般有以下四个时期:引入数据、软件工具的应用、系统二次研发以及软件的运行。(1)引入数据:在逐渐组织调查研究的基础上,需要明确系统勘探对象与具体需要,收集勘探数据与信息,开始进行处理以后,把数据与信息都导入表格中。(2)使用软件:运用软件工具,对已经有的地图集中分析,例如Arcview和MapX等。(3)系统进行二次研究:对软件工具中的元件或是自己组织的二次开发,可以把用户的实际需要变成实际参照根据,设计符合标准的功能命令放在工具栏中,然后运用打包的形式,建立完整的流程。(4)软件的运行:软件检验以及调试完成之后,软件就可以成型,可以使岩土勘探数据与信息有一定的效果和作用完全展现出来,也可以让数据与信息资源潜能和价值得到展现,为之后的有关决策打下良好的数据基础。

3.5GIS系统的运用分析。3.5.1建立岩土勘察数据库。对勘察单位来说,每种项目在地理空间中需要密切相邻,还有可能需要分享相同的地理空间,根据这些,有的勘察外部信息以及室内的实验信息勘察数据都是将纸作为载体完成储存,同时寻找工作具有较大的复杂性,运用效率比较低。如果根据GIS构成钻孔历史数据库,就可以有体系地管理所有的勘察数据和信息,然后运用GIS软件的查找工具,就可以即时观看需要的历史勘察信息以及数据,进一步可以让信息和数据的查找效率获得迅速提高。同时要完成这样的目标特别简单,需要运用GIS工具,如ArcGIS和MapGIS还可以使用超图等,建立点类型的文件,可以完成勘察数据和信息的储存。每种项目中的勘察点的地理坐标任务必须是相同的地理坐标系,如果出现不同,就应该完成地理坐标系的转换操作。然后将勘察部位的性质完全引入进去。所有的勘察部位就可以在一个地图中完全展现,然后运用GIS中的空间拓扑分析工具,比如,在缓冲位置分析,对新分布的钻孔明确缓冲区半径,然后可以得到固定范畴中的历史钻孔数据以及信息,把工程号码等性质展现出来,这样设计人员就可以把原来的勘探信息、数据、记录全部找出来,作为一些决策的有效根据。如果周围地下管线的GIS信息与数据,就变成一个新图层加入地图中,运用软件中所具有的叠加分析功能,就可以查到新分布孔周围是不是需要避开线路,这样就可以完成钻孔点的有效调整,进一步让施工安全获得保证。3.5.2制作工程平面图和三维地质截面图。在岩土勘察工作过程中,以前的工程平面图一般都是运用CAD实现的,CAD软件可以运用渲染和色彩添加的形式,让地势和地貌的变化完全展现出来,让整幅地图变得十分美观,同时对场所展开查找十分方便。GIS工具让每种地物都能够具有独特的性质,同时不仅仅是单纯的图形。在岩土勘察的过程中,地质截面图的位置不能被替代。如今,截面图都是二维方式的平面图,就是根据固定的切面展现出来的。GIS工具可以根据钻孔和实验结果,得出很高的准确度三维模型,还可以对模型展现缩放、平移和旋转等所有方向的剖切,这样就可以更好地使勘察数据实现最终的效果。

4.GIS在岩土工程勘察时运用的案例

在一个工程中,主要的构造方式是钢结构全部面积做到了45.3万m2,横跨尺寸是17.3m,地下室相应的标准高度是负的5.3m。根据这个工程勘察设计和工程建设施工实施的要求,在总体施工范围内需要分配310个钻探孔位,同时需要在厂房之中的勘测点之间的距离变成24m,孔的深度是15m。这次工程勘测实施中运用的设施及经纬仪和全站仪等设施,在勘察时需要正确的进行孔定位,之后检验高程参数。按照勘察工作的需求,在展开勘察的时候需要由承载性能、变形、含水量和密实程度用Mapinfo进行分析。在安装实施时期,需要全面考虑环境的因素及影响,操作人员应该严格根据施工步骤以及操作规范去开展。具体质量符合要求以后,应该把数据保存在系统中,让其可以构成一种总的分布图。这就是在勘察工作完成以后,对地基的原土展开回填处理。经过这次勘察结果得知,夹层部位的粉质黏土的物理性质是:压缩系数是0.33,具有的含水量超过32.11%,饱和度完成95%。此外,经过勘察结果能够知道,在这次的勘察中岩土道德主要成分为石英,并且带有一些砾石,其分布的特点是连续性的,需要埋深到12.2m~15.1m,底层的高度需要达到14.3m~16.7m,密度就是中等标准。得到这部分信息以后,能够在系统中把其完成结合与总结建立成专题图,并且根据这个图形可以对岩土场地的结构和性质进行土壤判断,这能够提升工程以后的建设质量。

5.结束语

总而言之,GIS在岩土工程勘探的过程中具有很重要的价值和意义,尤其在信息时代的今天,这种技术的不断优化,在勘察的时候也逐渐被推广运用。另外,因为GIS技术不断的成熟,GIS以后的运用空间和适用范畴会十分广泛。基于此,在以后的岩土勘察工作中应该把GIS系统的优势完全展现出来,同时应该结合野外研究实验,切实让岩土工程勘探完成其准确和有效的目标。

参考文献

[1]刘向武.岩土工程勘察中物探技术及数字化发展研究[J].世界有色金属,2020(23):153-154.

[2]王杰.GIS技术在岩土工程勘察中的应用[J].世界有色金属,2020(22):155-156.

作者:尹明军 单位:广西壮族自治区建筑工程质量检测中心有限公司