技术创新及突出应用是城市勘测工作的主题
——2011年度优秀城市勘测工程评选项目综合点评

2012-04-19 06:04肖建华
城市勘测 2012年3期
关键词:勘测测绘测量

肖建华

(武汉市测绘研究院,湖北武汉 430022)

技术创新及突出应用是城市勘测工作的主题
——2011年度优秀城市勘测工程评选项目综合点评

肖建华∗

(武汉市测绘研究院,湖北武汉 430022)

2011年度优秀城市勘测工程评选工作已圆满完成,通过对推荐获奖项目的分析、归纳,总结出技术创新促进了城市勘测行业的服务对象、服务内容、服务方式、技术手段等发生深刻变化。特别是在现代测绘基准体系建设、信息获取技术、轨道交通测绘保障、地下三维建模及全景测量、规划验收测绘、基础地理信息系统建设、基坑设计施工监测与桩基检测、地质灾害治理及安全性分析、环境工程地质、岩土工程勘察等十个方面取得了长足进步。提出城市勘测单位要抓住机遇加快发展,实现新时期城市勘测科学技术的全面应用与创新。

技术创新;城市勘测;优秀工程;综合点评

2011年度优秀城市勘测工程评优工作共收到全国80个城市勘测单位申报的优秀工程383项,其中,涉及测绘类281项占申报总数73.4%,涉及勘察类项102项占申报总数26.6%,如表1所示。通过初评、综合评审,推荐获奖数129项,占总申报项目的33.6% (规定为申报总数 33.3%),其中一等奖 13项,占3.39%,二等奖 39项,占 10.1%,三等奖 77项,占20.1%,另推荐表扬奖31项,占8.1%。在推荐获奖129项中,一等奖13项,占推荐获奖项目的10.08%,二等奖39项,占30.23%,三等奖77项,占59.69%。

2011年度优秀城市勘测工程评优项目统计表 表1

从评审情况来看,此次评优工作,申报的项目数量之大,工作程序之严,评审要求之高,参评专家之多,均超过了前几届。从整体上来看,此次获奖成果集中体现了城市勘测行业在技术创新上取得的新进展,集中反映了城市勘测行业应用新技术取得的新成绩,集中代表了城市勘测行业生产技术创新的新水平。

1 技术创新促进城市勘测行业实现“五大转变”

此次评奖的一个突出特点就是凸显了技术创新在促进城市勘测行业发展中的突出作用。近年来,城市勘测行业及各单位紧密结合城市建设、经济发展和社会和谐不断加强技术创新和服务保障,取得了长足进步,初步建立了信息化的勘测体系。勘测项目的规模、技术含量、质量水平都有了提升,体现了城市勘测“五大转变”。

一是对象的转变,城市勘测工作从面向专业部门、专业领域和专业人员到面向大众提供社会化服务,应用领域扩展到与地理空间分布有关的许多方面;

二是内容的转变,从标准化、专业化地图服务为主向多方位、多样化的地理信息服务转变,更加强调分析、预测与辅助决策等功能;

三是技术的转变,信息化勘测体系已初步建立,城市勘测从地面发展到空间定位与遥感、从单一技术演化为多种技术的集成融合;

四是方式的转变,从提供静态数据和资料到提供实时/准实时地理信息,从面对面的直接服务向快速的网络化、流程化信息服务转变;

五是主体的转变,以前是以政府部门、事业单位为主体,现在市场化服务的提供变为以企业为主体。

2 2011年优秀城市勘测项目技术创新

通过对2011年优秀城市勘测推荐获奖项目的整理、分析和归纳,可以看出推荐获奖项目集中在现代测绘基准体系建设、信息获取、轨道交通测绘保障、地下三维及全景、规划验收测绘、基础地理信息系统建设、基坑设计施工监测、桩基检测、地质灾害治理和安全隐患分析、环境工程地质、岩土工程勘察等方面,技术创新及突出应用成为城市勘测工作的主题。

2.1 现代测绘基准体系建设

现代测绘基准体系作为城市空间数据的重要基础设施,为城市各行各业与地理空间信息有关的活动提供了先进的、统一的空间定位基准。包括坐标系统建立、基础控制网、CORS建设及似大地水准面精化。

(1)CGCS2000坐标系统建立

2008年国家测绘局2号公告,国务院批准自2008年7月1日启用我国的地心坐标系—2000国家大地坐标系,英文名称为China Geodetic Coordinate System 2000,英文缩写为CGCS2000。2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现,其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8年~10年。

现有各类测绘成果,在过渡期内可沿用现行国家大地坐标系;2008年7月1日后新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系。现有地理信息系统,在过渡期内应逐步转换到2000国家大地坐标系;2008年7月1日后新建设的地理信息系统应采用2000国家大地坐标系。

石家庄市勘察测绘设计研究院建立了基于CGCS2000的石家庄城市坐标系统(该项目成果获一等奖提名)。有效整合多家不同地方坐标系统的数据,统一了石家庄市的测绘基准,主要研究解决了中央子午线和投影面的选择、坐标转换参数的求解以及坐标转换软件的编制。集中有限财力、物力和技术力量维护石家庄城市坐标系统。推进城市地理信息资源的共建共享,为城市信息化建设打好基础。该坐标系统的建立,对其他存在多地方坐标系统的城市在解决类似问题时,具有广泛的推广意义。

(2)基础控制网测量及似大地水准面精化

城市高精度三维控制网建立及似大地水准面精化是一项重要的测绘基础设施建设,它以现代大地测量技术为基础,建立与国家空间数据基准框架相一致的基础三维坐标框架。其主要目标是利用GPS定位技术、水准测量技术、现代地球重力场确定理论和方法,建立区域综合性的空间地理数据基准框架;以三维、高精度、多功能的定位成果,为数字城市、国土房管、城市规划、灾害监测、交通监控等城市管理和各项经济建设提供广泛的测绘服务。

如大同市地理空间基准框架建设、福州市三维框架网及似大地水准面精化、南昌市市域基础控制网测量、牡丹江市城市GPS二等控制网、汉中市C级GPS网及二、三等水准测量、库尔勒C级GPS控制网的建立、荆州市二等水准网建设等

(3)连续运行卫星定位服务系统建设

城市连续运行定位服务系统(CORS)是“空间数据基础设施”最为重要的组成部分,可以获取各类空间的位置、时间信息及其相关的动态变化。通过建设若干永久性连续运行的GPS基准站,提供国际通用格式的基准站站点坐标和GPS测量数据,以满足各类不同行业用户对快速、实时和精确定位、导航的要求,及时地为城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、交通监控,矿山测量等提供位置服务。近年来大部分城市都建立了自己的城市连续运行定位服务系统(CORS),大大提高测绘精度、速度与效率,降低测绘劳动强度和成本。

如:柳州市连续运行卫星定位服务系统(4个参考站)、呼和浩特市连续运行参考站系统建设(10个参考站)、贵阳市连续运行(GPS)卫星定位参考站网络服务系统(6个参考站)、安庆市CORS-GPS连续运行单参考站建设等。

2.2 信息获取技术

信息采集是通过平板仪测图、全站仪采集以及航空航天的手段获取地形地貌等自然属性,随着经济和社会发展的需要,信息获取方式和空间发生了转变:

(1)信息获取从自然属性为主到自然属性和社会属性并存

如北京市测绘设计研究院完成的“北京市房屋普查修补测及更新”(该项目成果获一等奖提名)。该项目为北京市重点工程,投资规模大,总经费3 844.44万元;覆盖广,覆盖全市 1.6万km2国有土地房屋;工作量大,内业处理图元120万个,关联属性300万个,外业实测房屋5 208幢;技术水平高,海量房屋数据内外业数据处理与无缝衔接工艺先进;具有创新性,研发了房屋普查数据落地软件和数据修改与对接软件,并登记了著作权。项目建立了基础测绘数据应用于主题地理要素建设模式,扩展了基础测绘服务的范畴,建立了动态更新机制;推广应用好,处理的300万笔权属交易数据在房屋管理、银行贷款,法院办案以及控制房价等方面得到有效应用。

再如中山市测绘工程有限公司完成的“中山市城市区建(构)筑物抗震性能普查”(该项目成果获三等奖提名)。项目共完成普查建筑物共50 723栋,总建筑面积4 011.9万km2,其中,重要建筑物面积1 299.8万km2,占总建筑面积的32.4%。详查建筑物总面积974.1万km2,占总面积的24.28%。调查的建筑物抗震性能基础数据已全部建库,共有数据记录50 723条。在充分收集整理现在资料基础上,调查建筑物所处位置、建设单位、设计单位、施工单位、使用单位、建筑物用途、建造年代、建筑物高度、层数、面积、基础形式、结构类型、工程造价、设防标准、抗震措施、建筑物受损状态等;综合评价抗震性能等级、使用状况以及相应措施建议等,建立建筑物抗震性能基础数据库。根据普查数据库,按照建筑年代、结构类型、房屋用途、抗震性能等内容进行了统计和分析,提出了建筑物抗震性能对策研究报告。

(2)从地面测量到地下隧道贯通测量

如上海市测绘院完成的“小半径、大深度隧道贯通测量(青草沙输水管线工程岛域段第三方测量)”(该项目成果获一等奖提名)。该项目测量任务由平面及高程控制网测量、隧道贯通测量及竣工测量等部分组成,其中最主要是隧道贯通测量。与一般地铁隧道工程的贯通测量相比,区段长度长,深度大(约40 m)、小半径圆弧多(2.5 km区段就有5个之多)、洞门预留空间小(2.5 km区段洞门只预留8 cm)等特点给本项目的贯通测量带来了相当大的难度。

该项目主要完成了大深度高精度联系测量、小半径曲线隧道的高精度地下导线控制测量、非标准圆洞门中心三维坐标的精确求取和《隧道施工控制测量专用计算程序》的研制。

(3)从线划采集到全景地图采集

如武汉市测绘研究院完成的“武汉市高清全景地图采集与建库工程”(该项目成果获二等奖提名)。自主开发了全景地图采集车,并完成了武汉市2 200 km道路全景数据库。实现了基于特征信息的鱼眼照片拼接技术,探索了基于时间同步的全景数据采集模式以及全景数据无缝拼接技术完成了全景时空数据模型的设计与应用。

(4)从二维到三维城市仿真

如长沙市勘测设计研究院完成的“长沙大河西先导区城市仿真系统”(该项目成果获三等奖提名)。通过三维场景整合平台和城市仿真系统为城市规划和设计服务。采用海量数据存储、可视化管理技术,对多元多尺度数据无缝集成。将地形信息、遥感航摄信息、管网信息、规划信息等多源数据集成在统一的地理空间框架上,实现了多源数据标准化。利用多源空间数据标准化处理流程,快速构建和更新三维场景。建立了有效的运行维护机制:建立了勘测院—建设单位—规划局三层应用的格局,三个层次紧密配合,满足城市三维规划审批的要求。勘测院提供现状三维数据、整合三维方案数据;建设单位提供三维报建方案;规划局对三维方案审批。

(5)从单一测绘生产到规划实施评价

如深圳市勘察研究院有限公司完成的“2008年~2009年度深圳市法定图则现状调研项目”(该项目成果获三等奖提名)。对宝安、龙岗和盐田区共13项43片法定图则地区进行现状调查。完成了土地利用现状调查、建筑物现状调查、公共配套设施调查、市政公用设施现状调查、历史文物与建筑风貌现状及环境现状调查及数据分析等工作,调查面积191.20 km2。

该项目充分应用“3S”信息化测绘新技术完成了现状调查和分析研究工作,提供了从数据采集、数据处理、数据库建设报告编写等内容的信息化测绘新技术服务。利用多数据源融合技术、空间数据挖掘技术,完成空间数据分析。利用三维场景可视化技术,建立图则地区三维动画影像,提供真实、直观的地面景观影像,对提高法定图则编制的水平和质量起到重要作用。利用基于数据库的专题图编制技术,实现了空间数据的可视化表达,有效缩短专题图编制周期。

2.3 轨道交通测绘保障

城市轨道交通建设是目前各个城市特别是省会及经济较为发达地区的中等城市建设的热点,需要城市勘测单位全过程地提供测绘保障服务。无论是前期的地形测量、管线调查和基础控制测量,还是轨道交通建设过程的施工测量和第三方监测,以及竣工验收测量等都离不开勘测单位的服务。

如郑州市轨道交通2号线工程控制网测量、长春地铁1号线基础控制测量工程、南京地铁三号线及一号线西延首级控制网测量、贵阳市城市快速轨道交通一等高程基准控制网测量、北京地铁16号线及海淀山后线控制网测量、天津地铁5号线GPS控制测量、西安地铁一号线地面控制测量、太原市轨道交通近期建设项目测绘工程、南京市地铁“机场线”专项调查、北京市轨道交通亦庄BT工程第三方监测、深圳地铁1号线续建工程第三方监测等。

特别是重庆市勘测院完成的“重庆地铁一号线(一期)工程测量”(该项目成果获一等奖提名),体现了城市勘测为轨道交通建设提供过程的测绘保障服务。该项目测量主要有:精密控制网建设、地形图测量、地下管线、人防洞室测量、工程物探及规划竣工测量。完成了汶川地震前后基准网稳定性分析,测量机器人的使用,“壁嵌式强制归心标”控制点埋设新方法,三维激光扫描“云台”测量技术,水平角测量“照准针尖法”配合过渡点三联脚架法等。

2.4 地下三维及全景技术

加强对城市地下空间开发利用的管理,合理开发城市地下空间资源,是适应城市现代化和城市可持续发展建设的需要,通过三维的方法展示城市地下空间,城市勘测单位进行了有效的尝试,开展了地下空间三维调查、地下管线三维可视化以及地下三维建模与应用等工作。

(1)地下空间三维调查

如杭州市测绘设计研究院完成的“杭州市地下空间三维调查方案研究”(该项目成果获二等奖提名)。该项目针对当前城市地下空间管理现状,提出了地理空间调查、采集与三维可视化表达与建库一整套方法与标准,选取了5 km2区域进行了项目试验,开发了地下空间三维可视化系统,满足了规划局管理要求,并结合杭州实际编制了《杭州市地理空间三维调查技术规程》(试用),对杭州全市全面开展地理空间数据采集与建库具有指导与示范作用。

(2)地下三维建模与应用

如武汉市测绘研究院完成的“城市地下三维建模与应用研究”(该项目成果获一等奖提名)。以GIS技术和三维虚拟仿真技术为依托,以城市地下三维模型数据和计算机网络为基础,以城市地下建设信息为管理对象,建立覆盖武汉市域范围的地下三维模型数据库,研制开发“地下三维模型集成管理平台”,集成和管理海量地上地下三维模型数据,实现城市地上地下三维模型一体化的在线集成展示、查询与分析。通过深入了解地下空间和市政项目设计与审批的需求,开发“辅助规划三维应用系统”,实现规划方案多方案比较、空间分析等功能,辅助城市地下空间规划审批,更好地为城市地下空间建设、管理和相关行业提供全方位空间信息服务。

(3)地下管线三维可视化

如常州市测绘院完成的“常州市地下管线三维可视化系统的研究与开发”(该项目成果获一等奖提名)。该项目在UNISCOPE平台的基础上,进行二次开发,集成了常州市90 km2的精细三维和320 km2体块模型,10多条道路1 248 km地下管线数据,创新的制定了《常州市地下管线三维可视化技术规程》,实现了三维管线的快速生成,完成了管线数据库建设,通过地面影像和数字高程模型的透明设置技术,达到了三维可视化的目的。

(4)全景技术

如武汉市测绘院完成的“武汉市高清全景地图采集与建库工程”(该项目成果获二等奖提名)。创新的实现了基于特征信息的鱼眼照片拼接和数据采集建库一体化技术,采用高清全景数据采集和数据库建设及发布技术,建立了包含武汉市2 200 km的道路全景数据的城市高清全景地图网站,日均IP突破6 000次,社会效益显著。

2.5 规划验收测量新方法

城市规划是城市公共政策的重要组成部分,严格依法行政,是新形势下做好城市规划管理监督检查工作的具体体现。竣工规划验收测量成果报告是竣工规划验收的重要依据之一,测量报告准确与否,关系到规划管理部门能否有效依法进行管理,关系到能否维护社会的整体利益及和谐稳定。为了确保竣工测量成果的准确和有效,城市勘测单位根据规划管理要求的不断提高积极采用新技术和新方法来保证规划监督管理的实施。

(1)三维激光扫描技术

三维激光扫描测量技术与传统测量技术相比有无法取代的优越性,如不受天气限制、实时性、动态性、主动性、数据采样率高、非接触性量测、直接获取高精度三维数据等。因此,该技术在人员无法到达的地点及测量区域结构复杂等情况下发挥了传统测量模式无法比拟的优越性。

广州市城市规划勘测设计研究院采用三维激光扫描测量技术应用广州新白云国际机场航站楼及附属建筑规划验收测量(该项目成果获二等奖提名),通过三维激光扫描后建立的竣工3D模型和建筑物报建阶段的3D设计模型进行比对,突破了以往常规的建筑物竣工验收测量方法,使外业数据采集由传统的单点采集到点云获取模式,数据量达到300 000点/s,极大地缩短了外业工作时间,提高外业工作效率。

(2)建筑物日照分析测量

《物权法》规定:“建造建筑物,不得违反国家有关工程建设标准,妨碍相邻建筑物的通风、采光和日照”,对居民的通风、采光和日照进行了明确保护。城市勘测单位发挥技术优势,测量建筑物之间的空间关系,为规划管理和审批提供科学依据。

“亿合现代城日照分析”项目(该项目成果获三等奖提名)利用众智SUV日照分析软件,结合大连地区地理位置数据,对亿合现代城日照情况进行了建模分析。采用了GPS技术、内业数据编辑技术,建立了三维立体模型,通过各种分析功能,得出了该项目建筑物的日照分析结论。成果为规划审批、规划调整提供了科学依据。

(3)三维竣工和实景技术

由武汉市测绘研究院完成的“城市建设工程规划竣工验收新型技术研究”项目(该项目成果获三等奖提名)综合集成了图像配准与融合技术、GIS空间分析技术、三维可视化技术,研制了城市建设工程规划竣工验收系统,实现了B/S和C/S体系架构下的全景技术应用;研究了鱼眼镜头的光学系统结构和成像模式,利用光源归一的投影回归法,解决了全景图像与激光点云的数据匹配问题,采用角度逼近法,实现了全景图像的量测;首次将全景激光测量技术和三维技术应用于规划竣工验收,制定了相应的技术方法和工作流程。该技术已应用于多个城市建设工程的规划竣工验收,具有显著的社会和经济效益。

2.6 基础地理信息系统建设

基础地理信息系统建设是一项基础性工作,从2011年优秀勘测工程申报的项目来看,有61项占15.93%,主要涵盖基础地理、应急指挥决策系统、地下管线信息、生产与档案管理信息系统以及地理信息服务等。如突发事故应急指挥决策系统、沈阳市基础数据普查及建库、漳州市城市地理信息综合平台(基础地理信息平台)、第16届亚运会及第10届亚残会地理信息服务、长沙市排水管网管理信息系统建设、佛山“一环”管线动态信息化管理系统、西宁市综合地理信息系统等。在服务政府宏观决策、服务城市管理、服务重大工程建设、服务社会公众等发挥了重要作用。

2.7 基坑设计、施工、监测、桩基检测

(1)基坑工程

如“绿城·杭州西溪诚园B-14、B-16地块项目基坑支护设计”(该项目成果获二等奖提名),该设计方案充分考虑场地地质,开挖深度,周边环境等因素,采用了钻孔桩+浆囊袋注浆锚杆,钻孔桩+钢筋锚杆,钻孔桩加内支撑以及双排桩等复合支护方案。该方案采用了杭州市勘测院的发明专利——浆囊袋注浆锚杆技术,增强了软弱土层锚杆抗拔力,在大面积软土地基基坑支护上使用,避免了大规模设置内支撑,基坑支护工程领域中具有技术领先、创新地位,有良好的经济效益和社会效益。工程施工竣工,各项锚杆抗拔力实验及基坑监测数据,各项监测数据均表明基坑设计符合建筑物设计对基坑处理的要求,较好地控制了基坑变形,减小了对周边环境的影响,为地下室土建施工提供安全作业环境。

再如“青岛国际贸易中心基坑工程设计”(该项目成果获三等奖提名),该设计高效整合了相关工艺的优势特点,在坡顶临建筑物区域创新性的分台阶设置微型钢管桩和大角度预应力锚杆作为安全支护手段,并结合了喷锚防护技术。与原设计灌注桩方案相比节约费用600万元,节约工期2个月,取得了很好的经济及社会效益,并为地下室支护设计和施工积累了经验。

(2)边坡治理

如“盘龙谷文化城(一期)边坡治理岩土工程勘察”(该项目成果获二等奖提名)采用地面调查、钻探、物探、槽探,现场原位测试、取样、室内试验等手段。投入的工作量大,符合国家规范要求,在外业工作的基础上,建立各种边坡模型,并分段分工况进行,边坡稳定性分析评价。进行了不同地段不同边坡治理方案评价和建议。所提方案评价和建议对环境友好,经工程验证安全合理。

(3)桩基检测

如“西荷花园(北区)1#~5#住宅楼桩基检测”(该项目成果获三等奖提名),该工程属湿陷性黄土地区甲级建筑,地下水位较浅,施工条件较差。检测单位深入施工现场,全面搜集有关资料,针对成孔成桩实际情况,制定了可靠有效的检测方案,保证了检测结果真实准确,对成桩质量作出了客观评价。

2.8 地质灾害治理和安全隐患分析

(1)地质灾害治理

如“深圳市福田区梅林工业废物处理站边坡地质灾害治理工程设计”(该项目成果获三等奖提名),该滑坡治理工程规模较大,地质条件复杂,设计采用钢筋混凝土格构梁+锚杆(索)的支护型式,即确保了边坡安全稳定,又避免了大量削坡土方,同时节省了工期和造价。此边坡汇水面积很大,为了避免雨水对坡面及雨水下渗对坡体造成不良影响,对此边坡采取了以截、排、疏导为主的排水系统,效果很好。

(2)安全隐患分析评估

如“重庆市五童路小石坝高架桥安全隐患分析评估”(该项目成果获一等奖提名),该项目主要是针对高架桥安全隐患进行了分析评估。融合了勘察、测量、桥梁检测、结构验算、三维地质建模、桥梁评估等多个专业综合分析致灾原因,相互印证、手段有效、论据充分、结论准确,为桥梁整体偏移病害成因判断及合理决策提供了合理的依据,并在后续抢险施工中得到了验证,保证了工程安全,为类似复杂应急抢险工作积累了成功经验。充分体现了多专业协同配合在公共应急事故处理中的重要作用。

2.9 环境工程地质

如“广州市规划用地重点发展区-白云新城北部延伸区核心区及周边地块地质环境质量评价”(该项目成果获一等奖提名),该项目体现了勘察工作如何在规划阶段有效规避或减轻因工程建设诱发次生地质灾害。编制了规划区砂土厚度等值线图、松软土层厚度等值线图、覆盖层厚度等值线图、中微风化岩面埋深等值线图等辅助图,以及基岩地质图、地质灾害分布图、工程地质分区图、地质环境质量综合评价图等专题图;对地形地貌、工程地质、水文地质、不良地质作用和地质灾害、活动断裂和地震效应等评价因子,引入模糊评判层次分析法和多因子分级加权指数和法,进行地质环境质量量化评价和分区,对不同区段的拟建建筑类型、地下工程开发利用、市政工程和开发强度等方面提出分析评价和建议,便于规划设计人员理解和使用。

再如“沈阳市浑南新区环境工程地质研究”(该项目成果获三等奖提名),该项目采用人工浅层地震手段对评价区及周边地区主要断裂构造的活性研究并预测了地震对评价区可能产生的影响;从防灾和水域景观建设全面评价了评价区场地建设的适宜性和稳定性。

又如“中新天津生态城西扩区滨海新区汉沽垃圾处理场地质环境影响专项勘查”(该项目成果获三等奖提名),在全面调查、分析区域水文地质、环境地质条件的基础上,采用了水文地质、工程地质调查、物探、水土分析等手段,查明了垃圾堆的物质组成、堆填现状、及对周围水、土的污染状况及范围,为中新生态城西扩区总体规划中滨海新区汉沽垃圾处理场周边规划提供了依据。采用了室内土、水的常规实验、地表水及潜水的COD、BODS、总氮含量的特殊试验,土的氰化物、六价铬、阳离子交换量特殊实验,并采用了高密度电阻等手段进行了综合勘查,提出了地下水、地表水、浅层土壤的规划处理措施。

2.10 岩土工程勘察新技术

(1)市政工程

如“深圳市龙岗区北通道市政工程(K0+000~K6+300)(初详勘、详勘、施工勘察)”(该项目成果获一等奖提名),该项目为当地重点建设项目,投资规模大,工点多(包括多座立交桥、跨线桥和隧道等结构)。场地地貌单元复杂,地面起伏大,最大高差126 m,第四系地层分布及性质复杂,下伏基岩岩性种类多,互层、夹层交错分布,且有岩溶发育,场地构造复杂,岩体破碎,岩面起伏大。勘察技术要求高,时间跨度长,实施难度大(根据工程需要,提供了初勘、详勘、补勘和施工勘察全过程的勘察技术服务)。勘察结合沿线地质条件和结构物的特点,分工点、分工段有针对性地采用了综合性的勘察手段,准确地描述了各岩土层的分布,查清了沿线工程地质及水文地质条件,科学地划分了隧道围岩等级,提供了合理的岩土力学参数,对软基处理、隧道开挖方法、边坡支护和桥梁基础选型等进行了科学的建议并均被采用。

(2)地源热泵

如“福州海峡国际会展中心地源热泵水文地质勘察”(该项目成果获二等奖提名),该勘察结合工程地质勘察与水文地质勘察,先期进行地质钻探,了解地下水类型、含水层分布、埋深、厚度、富水性、渗透性等情况;在地质钻探的基础上综合布置了11个水文地质钻孔,分别对第一、第二含水层进行试验及观测。进行了抽水试验12次、回灌试验4次,以了解含水层的水文参数;对地下水的水质、含砂量进行试验,以判定地下水能否满足直接进入水源热泵机组要求;对地下水的水位、流速、流向、温度进行长期观测,通过统计后对其变化规律进行说明。综合试验及观测的成果,对场地地下水资源的可开采性、水资源开采对环境的影响等方面进行评估,对允许开采量、地面沉降、地下水源污染提供数据及建议。

(3)规划工程地质

如“天津市北辰区总体规划阶段综合工程地质勘察”(该项目成果获三等奖提名),该勘察是总体规划阶段的综合勘察工作。为合理规划利用土地,有效的规避不良地质环境提供依据。利用收集资料、地质调查、钻探,原位测试,室内试验等各种手段,调查了各种地下资源和土体利用情况,对区域综合地质条件,地下水环境特征,地基土工程特性,主要环境地质问题(地面沉降)进行了分析论证。为区域规划提供了可靠地地质建议。

3 城市勘测技术创新的发展展望

现阶段城市勘测已经实现了模拟勘测体系到数字化勘测体系的转变,正在建立并逐步完善信息化勘测体系。新形势下城市勘测技术创新的整体目标是:适应建设“数字城市”、“智慧城市”对城市勘测的要求,在建设和完善数字城市地理信息空间框架的基础上,努力建设“智慧城市”测绘地理信息基础设施。其重点任务是完善数字地理空间框架、勘测保障公共平台、地理市情监测、地理信息产业发展四位一体的总体布局,前两项侧重于建设,后两项侧重于服务。展望城市勘测的发展,将进入全方位、协同性、智能化的新时代。

刘经南院士在武汉市测绘研究院“2012院士讲坛”作了“泛在测绘与泛在地图的概念与发展趋势”的报告。讲解了关于测绘学科前沿发展的方向,提出了“泛在测绘与泛在地图”这一新兴的概念。泛在测绘体现人既是测绘产品创建(生产)主体,又是使用测绘产品的客体,强调人与物、环境的协调关系。泛在测绘的发展要求测绘的内涵和内容发生扩展性、协同性变化,测绘进入了环境认知、个性需求,地理域情全面、实时,协同性和大众式监测的新时代。泛在测绘将促进人的观念和生活方式的变革,将真正实现按需测绘的愿景。

王家耀院士5月4日在“中国工程院重大咨询研究项目—中国智能城市建设与推进战略研究分课题《智能城市测绘地理信息基础设施》”启动会上指出,智能城市测绘地理信息基础设施建设一定要解决智能城市测绘地理信息在五个方面的问题:一是对城市应是透彻地感知,信息是全方位,信息不能是过时的,甚至是错误的,应能及时准确地感知;二是信息必须是全面互联的,不管哪个部门、哪个单位的信息都应能够互联,公共信息必须能够共享;三是信息必须做到深度整合,信息的提炼、融合、集成应该做到深度地整合,而不是孤立的;四是必须做到智能服务,不仅做到对政务服务,而且要延伸到为市民的各项服务之中;五是必须协同运作,就是信息的采集、加工、处理等部门要协同一起,解决其价值补偿、利益等一系列问题。

国家测绘局副局长李朋德5月12日在“2012测绘地理信息科技创新论坛暨庆祝陈俊勇院士八十华诞学术报告会”的讲话中指出,“十二五”时期测绘地理信息要在“构建数字中国、监测地理国情、发展壮大产业、建设测绘强国”的发展战略基础上抓好“一张网(地心动态三维大地网),两张图(系列地形图和系列地情图),三大平台(数字城市平台、地理国情监测平台、天地图服务平台)”的建设,并大力做好科技支撑、人才支撑、管理体系支撑和地理信息产业支撑。重点开展八个方面的测绘地理信息科学技术攻关:一是科学理论、地理认知和知识表达;二是测绘基准的现代化以及三维动态;三是新型传感器的采用;四是地理空间数据管理技术;五是地理信息快速更新方法;六是地理信息的三维可视化;七是新技术应用集成技术;八是新技术装备研发。

城市勘测一定要牢牢把握难得的黄金战略机遇期,集中智慧、凝聚力量、迎接挑战、加快发展,实现新时期城市勘测科学技术的全面应用与创新。

Technological Innovation and Application is the Theme of the Urban Geotechnical Investigation&Surveying Works——The Selection Exercise of Outstanding Urban Geotechnical Investigation&Surveying Projects in 2011

Xiao Jianhua
(Wuhan Geomatic Institute,Wuhan 430022,China)

The selection exercise of outstanding urban geotechnical investigation&surveying projects in 2011 has already completed successfully.Through the analysis of recommended winning projects,this article summed up that the technological innovation promoted the profound changes of the city survey of industry in Service object、Service Content、Service Manner and technical means.Especially in the Modern surveying and mapping reference system、Access to information technology、Rail traffic mapping supporting、Underground three-dimensional modeling and Panorama measurement techniques、Planning acceptance of Surveying and Mapping、Basic geographic information system、foundation pit design、Construction and Monitoring、pile measuring、geologic hazards treatment and security analysis、environmental engineering geology、Geotechnical engineering investigation ten areas,technologies of geotechnical investigation and surveying have made considerable development.In this paper,the authors suggested that urban survey units should seize opportunities to develop rapidly and achieve the full application and innovation of science and technology of the geotechnical investigation&surveying in a new period.

Technological innovation;Urban geotechnical investigation&surveying;Outstanding Engineering Project;General Comments

2012—06—10

肖建华(1963—),男,正高职高级工程师,院长,全国优秀城乡规划设计奖评选组委会委员,长期从事城市勘测技术与行政管理工作。

1672-8262(2012)03-5-07

P205

C

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