刍议岩土工程勘察设计一体化模式

黄鹤轩

摘要：在岩土工程具体施工过程中，只有相关工作人员做好了工程勘察和设计的一体化工作，才能从一定程度上保障设计方案科学性。而运用GIS技术不仅可以从一定程度上提升勘测准确性，还可以保障方案的合理性，所以在勘察设计一体化工作中，GIS技术已经成为一种技术支撑。文章重点就GIS技术支持下的岩土工程勘察设计一体化模式进行研究分析，以供参考和借鉴。

关键词：岩土工程;勘察设计;一体化;研究

我国传统岩土工程的勘察与设计工作是相分离的.工作步骤一般为先勘察后设计，但在社会发展的新形势下.这种勘察与设计相分离的传统岩土工程已逐渐不适应社会发展需求，严重制约着行业发展。因此，利用有关技术手段来推动岩土工程勘察、设计与施工的一体化发展，对于实现岩土工程适应现代社会的发展需求，提升岩土工程在市场竞争中的地位等具有积极意义。

1 岩土工程勘察设计一体化模式实施的必要性

当前我国大多数岩土工程的施工流程是由岩土勘察工程师先对岩土工程场地的综合条件进行了解分析，根据岩土工程的上部结构情况，提出合理的设计建议，帮助施工企业根据实际地基情况选定适宜的地基形状、地基处理方式、地基坑围栏方式及地基周边支护构架等。岩土工程施工过程中，建筑结构的上部结构主要包含建筑结构、土地结构以及水电等专业性质比较强的结构，它们需要专门的工作人员进行单独设计。

2 岩土工程勘察设计一体化的优势

2.1 有利于提高资金的利用效率

岩土工程在进行勘察、设计一体化模式的发展过程中，具有非常明显的优势，它能够大大提高岩土施工资金的利用率，大大节约岩土工程的建设成本。通过岩土工程勘察设计一体化，让这两个重要的环节融为一体，大大减少了岩土工程的投资方和承包方协调的流程，充分保证了建筑资金的有效利用，大大节约了岩土工程勘察施工成本。

2.2 促进了岩土工程技术的创新

岩土工程勘察设计一体化模式的研发，加快了岩土工程技术创新的脚步。一项新的科学技术的发明，通常是基于实际的工程实施中对亟待解决问题的相关思考。目前我国在传统模式下的岩土工程勘察、施工等工程方案基本成熟，需要完善的空间非常小。而岩土工程一体化方案不但在中国是一个新的探索方向，在发达西方国家一体化模式的研究也是一个非常新的工程发展命题。在一体化模式的研究过程中，会发现许多新的难题需要攻克，同时也能得到相关技术的新参数以及具体的研究方向等，可以对问题进行周密的探讨。

2.3 提高岩土工程的施工质量

岩土工程勘察设计一体化发展能够有效地提高岩土工程施工质量，在传统的岩土施工模式下，工程的勘察、设计和施工有着明确的划分，也有不同的管辖范围。岩土工程施工的每一环节没有明确的参照物，工程本身的消耗时间也比较长，同时施工与设计等环节的联系又不紧密，缺乏连续性，很容易出现施工过程中不能解决设计、检测等问题，这些施工缺陷在比较大型岩土工程施工过程中更容易出现。

3 GIS支持下岩土工程勘察设计一体化

3.1 GIS技术与现场试验的一体化

现场试验与GIS技术结合之后，在一些特定方面有很强的优越性。通常会在一些边坡现场进行有关试验，对于边坡土体来说，都是呈现原始状态，土体的各方面特性，例如密实程度、渗透性能等，与实验室试验相比有较强的优越性。在具体的试验过程中，仅仅只需要对降雨条件进行一定程度的控制，准确测定观察结果，并对结果进行科学合理的整理，得出有关边坡情况的准确结论。但是对于原位现场试验来说，也有一定的缺点：第一，在进行原位试验时，对土体的各种指标都有一定的约束，但是实际上自然边坡是各种各样的，因此通过原位试验所得出的结论具有一定局限性，可利用率不是很高;第二，原位试验所用到的设备比较多，十分复杂，所需要的试验周期较长，因此需要投入较高费用，这就从很大程度上制约了该方法的使用。其次，试验还具有一定的危险性，例如在实际的现场勘查工作当中，边坡可能会出现快速滑动问题，如果没有设定一个科学合理的预测方案，那么可能会带来较大损失。

3.2 GIS技术与数值模拟的一体化

GIS技术和数值模拟结合之后，操作就会变得非常简单，并且所用到的时间较短，进行的试验需要投资的费用降低，具有较高的效率。计算机技术发展的越来越快，有限元仿真计算软件也在不断完善，从很大程度上促进了数值模拟的发展，使其模拟过程的准确性提高。相關的工作人员不断研究和完善非饱和渗流程序SUSU，并利用此程序，对降雨渗流条件下边坡土体内的渗流场分布情况进行了科学的计算。一些研究人员利用Flac软件进行了一系列模拟过程，发现粘聚力和内摩擦角在不断改变的过程中，会对边坡安全系数产生一定的影响。此一体化技术通过一系列的计算，得出了稳定性和地下水位两者之间的关系。在采用数值模拟的过程中，相关的工作人员必须要重视材料参数的选取，如何对一些十分复杂的参数进行模拟，并不断提升模拟的准确性，是数值计算在应用的过程中必须要密切注意的一个问题。

3.3 GIS技术与模型试验的一体化

GIS技术与模型试验的一体化同时具有现场试验和数值模拟两者的优势，采用模型试验可以在特定的条件下，对现场试验进行模拟，如果控制得较好，那么就能够获得和现场试验几乎相同的试验条件。采用模型能够进行多次填筑，相关工作人员在对填筑材料进行选择时，可以运用很多种材料混合，能够模拟各种各样的边坡土体。通过运用一些外界工具，就能够对边坡角度、下滑推力等一些条件进行改变。采用模型试验，可以对边坡的变化情况进行充分反映，可以对破坏过程进行了解，为分析降雨入渗机理提供充足条件。相关研究人员把边坡模型进行浸水操作，并通过离心机施加一定的滑动力，就可以得出在粉砂水条件下，边坡高度不会对极限坡度产生影响的结论。在降雨入渗条件下，相关研究人员运用离心机模型，采用此技术进行相关边坡模型试验，就可以得出边坡土体含水量和土体损伤量成正比的结论。

4 结语

综上所述，在进行岩土工程勘察设计的方向上，虽然还有一段很长的路，需要很多问题进行攻克，需要培养大量的综合素质人才，但是我国大型的岩土工程勘察企业的一体化发展已经初具规模，能够引领我国岩土工程勘察行业向着更加有意义的方向发展。

参考文献：

[1]饶杰.新形势下岩土工程勘察设计一体化建设[J].低碳世界，2017（23）：25-26.

[2]张雷，郑健.岩土工程勘察、设计、施工一体化模式探析[J].中国新技术新产品，2017（11）：83-84.