地理信息系统在岩土工程勘察中的应用

地理信息系统在岩土工程勘察中的应用

何锐

贵州富源众智工程技术投资有限公司 贵州省铜仁市 554300

摘要：现阶段，我国科学技术水平显著提升，地理信息系统（GIS）在我国地理勘测、地质勘察等工作中应用的较为广泛，在岩土勘察工作中有效应用GIS可以使岩土勘察的数据处理更加简便、科学，为工程建设提供更加全面且缜密的地质参数。文章论述了GIS应用于岩土工程勘察的意义，以实际案例分析岩土工程勘察工作中GIS技术的应用。

关键词：地理信息系统；岩土工程勘察；设计

引言

我国岩土工程勘察工作的未来发展趋势是处理流程的综合系统化，而地理信息系统有利于建筑物空间分析，还能取得良好的地图可视化效果，本文对地理信息系统在岩土工程勘察中的应用进行了全方位的分析，首先简要概述了地理信息系统的科学内涵与作用、加强岩土工程勘察的必要性，其次详细阐释了地理信息系统在岩土工程勘察中的具体应用并提出了几点有效策略，希望本文可以在一定程度上为相关的专业学者提供参考与借鉴，如有不足之处，还望批评指正。

1岩土工程勘察中常见问题

1.1勘探深度及勘探间距问题

我国国土面积广阔，地质条件构成相对比较复杂，各个不同地区的地质结构存在一定的差异。因此，在开展岩土勘察工作中，必须要充分考虑到地质条件的差异性影响，通常情况下6层的砖混结构住宅，在勘测工作当中勘测孔的深度设定为18m即可满足工程勘测施工要求，而针对城市内部一些大型的公共建筑和大型商场来讲，由于建筑基础结构的荷载量相对较大，因此在进行岩土观察工作中，需要将探测孔的深度进行进一步的提升，如果勘测孔的深度不足会直接影响到整个岩土勘察工作的整体质量。

1.2勘察工作人员专业素质不高

现阶段部分勘察人员因对自身能力提升的重视程度不高以及学习研究时间缺失等各方面的原因造成其勘察技能较低，难以更好地进行勘察工作。其原因有：第一，岩土工程勘察企业对于勘察工作的重视程度不高，没有定期对企业勘察人员进行技能的培训以及技能的检查，造成其在工作的过程中难以对自身能力进行提升与完善，影响其专业技能的发展；第二，岩土工程勘察企业在发展的过程中待遇分配不合理，造成部分高质量的勘察人员离职，进而对勘察企业整体质量产生影响。

1.3勘察技术设备落后

岩土工程勘察需要利用一些勘察设备，通过一定勘察手段对地下地质情况进行调查。当前我国岩土勘察主要采取的是钻探的方式，通过对勘探现场进行钻孔取样，然后通过实验获取工程相关的岩土地质等系数，由于这种勘察手段较为经济，受到广泛应用，但是也正因如此，导致勘察人员容易忽略实际情况过于依赖这一种勘察技术，没有根据现场地貌环境特点和实际的工程需求选择合理的勘察技术，不仅无法保证岩土工程的勘察结果，降低勘察准确性，而且会降低勘察工作的效率。另外很多勘察企业的岩土工程勘察设备较为老化，在进行测试环节时，测试结果会受到一定影响，难以保证数据准确性，进而影响到岩土勘察质量，难以发挥岩土工程勘察的实际作用。

2地理信息系统（GIS）应用于岩土工程勘察的意义

岩土工程勘察在工程建设中处于基础地位，因此在其中应用高新技术来提升其效率与质量是非常必要的。现在工程项目要求日趋严谨，岩土工程勘察工作的复杂性不断增加，形式也趋于多样化。传统所用的岩土工程勘察技术以人工操作为主，其形成科学化、系统性数据与图像信息的采集、整理效果已经很难满足当前工程的需要了，因此在岩土工程勘察中科学利用GIS等一系列新型勘察技术将成为必然。GIS不仅弥补传统岩土工程勘察技术的缺陷，其对于工程复杂数据的处理效果和对工程建设空间的描述能力也更具严谨性与效率性。同时，由于GIS的数据分析整理通常借助于专业化的软件，因此可以降低工作中的人工误差。GIS在岩土工程勘察中应用主要在三个方面：首先，对岩土数据进行科学分析，有效帮助工程人员对工程场地进行勘察数据收集与分析，使勘察工作更加高效与准确；其次，进行科学化的地形分析，通过对软件空间分析和数据整理功能的运用，对现场地形地貌进行科学分析，从而提升岩土工程勘察效果；最后，勘察工作的可视化，GIS本身的可视化操作功能，使岩土勘察操作更加便利。

3地理信息系统在岩土工程勘察中的具体应用

3.1建立健全岩土工程勘察数据库

①地理信息系统在施工设计图纸中容纳了各个区域内错综复杂的地下管道线，能警示在施工中不毁坏这些线路，为岩土工程勘察周围的自然地质环境提供强有力的安全保障；②地理信息系统要求所有勘察点都处于准确一致的地理坐标系之内，这有利于快速调取出已有岩土工程施工区域的位置信息，而且每个勘察点的属性都可以进行空间上的拓扑分析；③地理信息系统能对同一个工程施工区域的岩土工程勘察数据进行多次循环往复的使用，信息数据的时效性较长，又能进行有效的组织，进而更好的为广大人民群众服务。

3.2结构及查询

在工程地质勘察中通过地理信息系统的采用，将与之相邻的工程项目地质情况以及水文、地震类型、水文地质情况等进行模拟建设，系统运行中可以充分将知识库中的数据进行调动和调整，可在系统中直接启动CITYSTAR的图形查询模块CITYSTAR-VIEW。通过对地图中的比例进行平移或者是收缩对想要查询的位置进行确定，确定出其图层信息，将单击鼠标，即可显示该图层的有关信息。

3.3GIS技术的空间分析

空间分析是指将岩土及某些特定的数据输入系统中，然后通过分析，建立数据之间相应的联系。其中，数据主要包括了坐标、经纬度以及海拔高度等。拓扑建模在过去的几十年中，应用较为广泛，其能够满足较多的项目需求，如勘探某一地域是否有其他建筑物、在一定的地理位置内是否满足建设的条件等。通过GIS的分析和识别，技术人员能够通过较为精细的数据，从而得出拓扑关系与空间关系，并进行网络建模。地下水流的模拟是GIS的一大特点，如水流的速度和坡度等都可全面进行模拟，在GIS模型中，同样能够纳入基坑的相关数据，丰富模型多样性的同时，也使模型更为精确。根据GIS特点，再依据用户的需求，可将岩土工程勘察数据综合处理后显现于人机操作的页面，用户可自由下载、打印、浏览、备份、查询。在勘察工程中，许多数据、资料处于保密的阶段，需要考虑到知识产权等问题，对此，GIS还可为用户提供授权访问端口和收费访问端口，使勘察工程得以有序进行，资源得以有效利用。

结语

近年来，随着我国岩土工程建设的不断向前推进，这在一定程度上出现了许多关于岩土勘察的丰富资料数据信息，而客观精准的岩土参数直接关乎基础工程设计的安全性、可行性与经济性，在我国科学技术水平提升的时代背景下，要想促进工程勘察的深层次发展，就必须要统筹兼顾好数据收集分类、存储查询与可视化管理等因素间的关系，地理信息系统在此要求下应运而生，不仅有利于提高岩土工程勘察的工作效率，还能节约资金成本损耗，进而促进我国社会经济的协调稳定可持续发展进步。

参考文献

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