砂土液化勘察中信息技术的优势体现

吴家铭

摘  要：信息技术在砂土液化勘察工作中应用十分广泛，文章以地理信息系统为例，对信息技术在砂土液化勘察工作中的应用优势进行分析。首先结合信息技术和砂土液化勘察工作的特点分析将两者结合使用的技术优势，再以可视化的实现为例从系统建设角度出发分析信息技术优势的具体体现，并对系统建设的相关操作进行介绍，为今后砂土液化勘察工作中信息技术重要性的充分发挥奠定基础。

关键词：砂土液化;勘察;信息技术;GIS;优势;应用

中图分类号：TU413     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2015）06-0073-02

受振动影响，细砂土等物质会呈现液态现象，将其称之为砂土液化。有时在孔隙水压影响下，砂土所受应力发生变化也会使其从常见状态变为液态。砂土液化现象的出现很容易造成地下水漫溢，造成“喷水冒砂”现象，严重时甚至可导致地面大面积沉陷，给建筑物带来极大的危害。由于砂土液化现象多发生在地下位置，人眼无法直视，故借助信息技术实现勘察可视化操作成为了该项技术创新应用的突破口。

1  信息技术与地质勘察

信息技术主要用于信息处理，是多种应用技术的统称，按照操作、功能、设备等差异进行划分，可分为多个技术类型。它集信息采集、传输、存储、加工于一体，应用十分广泛。在地质勘察工作中，信息技术凭借一系列优势也得到普及和推广，利用信息技术配合地质勘察相关技术应用能帮助人们更好的进行数据分析和处理，进而优化操作，有利于推进地质勘察工作便捷化。目前，在这一领域中，信息技术与地质勘察技术的综合应用已经成为发展趋势，越来越多的信息技术逐渐融入到地质勘察技术中，推进了新型勘察手段的研发，在砂土液化勘察工作中也是如此，其应用优越性一目了然。本文结合勘察工作的具体开展对信息技术的应用优势加以说明。

2  砂土液化勘察中信息技术应用的优势分析——以

可视化为例

信息技术在砂土液化勘察工作中应用十分广泛，可以说基于科技手段开展的勘察工作或多或少都会运用到信息技术。由于篇幅有限，本文选取地理信息系统为主要研究对象，分析信息技术的应用优势。

2.1  GIS的应用机理

可视化操作是砂土液化勘察技术发展、创新的一大转折点。它的实现主要是基于地理信息系统。地理信息系统（GIS）是地理学研究领域中应用十分广泛的信息技术。GIS属空间信息系统，信息处理主要作用在地球表层空间，除具备前文提及的信息技术作用功能外，还能实现数据运算、信息的分析与描述等。

GIS系统在实际应用中具备如下功能：①通过数据获取建立相关信息数据库;②通过格式化操作变换数据结构;③存取、组织数据;④查询、统计、计算;⑤空间分析;⑥显示输出。

这些功能为砂土液化勘察工作实现可视化操作奠定了技术基础，特别是显示输出功能的存在，能够帮助砂土液化勘察通过计算机屏幕进行数据表达。

2.2  GIS的具体应用优势

①砂土液化勘察所用数据或勘察工作所得数据极具空间性，大部分的应用信息都数据空间型数据。以SPT数据为例，锤击数与勘察深度两个条件只有同时具备时，技术人员才能进行分析。诸如此类的空间数据在砂土液化勘察中十分常见，因此为方便管理需要有专门性质的空间数据库来集中存放，而这正是空间数据系统GIS的强项。

②砂土液化勘察过程复杂，特别是勘察工作进入到评价阶段时需大量岩土工程数据，除SPT数据、岩土体分层信息数据、地震设防数据、CTP数据等数据之外，还需要土层物理指标、固结、荷载、地质构造、地貌形态等一系列数据。GIS系统拟建数据库将上述信息分门别类存放，能够极大的提高信息提取效率，便于数据取用，从而推进勘察工作的顺利开展。

③有利于实现勘察数据可视化。在信息领域中，可视化对于接受、传输信息而言意义重大。特别是空间数据，由于其具有多维性，利用可视化操作的优点更是明显。砂土液化产生的原因通过前文分析可以看出同岩土环境关系甚密，为了能够将地理环境因素更多的融入到砂土液化勘察工作中，需要系统具备可视功能，以扩宽研究人员的想象空间，激发其创造性思维。

④在砂土液化研究方面，我国现阶段使用的办法借助GIS可以达成一定目的，例如：GIS可拟建分析模型，用以对液化问题展开评价，这也在一定程度上为GIS在砂土液化勘察中的应用提供了契机。

3  信息技术下可视化的实现与应用

3.1  可视化系统建设

在信息数据反应方面，GIS空间性强，对空间数据的处理的也能体现出多维性。不仅如此，砂土液化问题的多因素效应也能通过GIS来展现，从这两方面可以看出，将GIS与砂土液化勘察充分结合在GIS平台上开发可视化系统对于优化勘察工作而言具有现实意义。可视化系统的具体应用建设在砂土液化勘察工作中主要用于评价阶段。

可视化系统的具体应用建设在砂土液化勘察工作中主要用于评价阶段，其基本构成示意图如图1所示。

图1为可视化系统应用于砂土液化勘察工作的大体构成情况，用戶界面模块之下又划分出多个模块内容，不同的模块具备不同的功能，如空间分析模块，其主要功能是开展数据空间分析。

可视化操作系统由地震导致的砂土液化，它不仅借用了GIS强大的数据功能，还叠加了其它一些信息，如地质构造信息、水系信息等。通过该系统设计，勘察评价工作能够在数据空间分布显示状态下开展。

3.2  GIS数据库在砂土液化勘察中的应用建设

在砂土液化勘察中，通过系统建设实现可视化评价的重要前提是拥有空间数据库。空间数据库依照数据信息的不同又分为两种，具体建设如下：

首先，空间图形库。这一类型数据库详细划分下来也分为多种，如地理底图库。GIS之下某一方面具有共性的目标数据可归为一个数据层，用以描述某个属性特征，即为图层。多个图层集合后，则构成砂土液化勘察地的相应目标数据。

从各层数据内容方面来看，可从以下几方面进行信息系统建设：

①基本地理信息。包括交通图层、水系图层、居民地图层、地形地貌图层等。

②地质构造信息。主要包括描述断裂的相关图层。

③专题评价数据。如SPT数据、取样分析等数据。

④专题评价成果数据。如砂土液化预测、危害评估、防治处理等相关图层。

⑤水温地质信息。如水文地质界线图层等。

上述信息系统建设内容根据勘察工作的实际情况可适当进行增减，以凸显勘察研究工作的重点内容。

4  结  语

随着研究领域加深，科技不断进步，传统数据处理方法由于局限已经无法适应新时期的砂土液化勘察工作。现阶段，信息技术的应用正好弥补了传统数据处理方法所固有的局限性，特别是GIS的应用，在很大程度上优化了砂土液化勘察工作的相关环节。

参考文献：

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[2] 郑喜耀，姚首龙，周杨锐，等.PCPT资料在海底浅层砂土液化势判别中的应用[J].海岸工程，2014，（3）.