论在岩土工程勘察中如何运用GIS技术

钟添荣

摘  要：岩土工程勘察可以为地基的创建奠定良好基础，是工程设计在施工时获得数据信息的核心方法。在岩土工程勘察的过程中经常会遇到一些地形问题，通过GIS技术的应用可以有效解决这些地形问题，充分提升勘察的真实性与准确率，为岩土工程勘察进一步提供合理、规范的勘察资料。该文主要就对在岩土工程勘察中如何运用GIS技术进行了介绍。

关键词：岩土工程勘察  GIS技术  地形问题  运用策略

中图分类号：TD63   文献标识码：A   文章编号：1672-3791（2021）10（b）-0000-00

How to Use GIS Technology in Geotechnical Engineering Investigation

ZHONG Tianrong

（Fuzhou Mindi Survey planning Co.， Ltd.， Fuzhou， Fujian province， 350012 China）

Abstract： Geotechnical investigation can lay a good foundation for the establishment of foundation. It is the core method for engineering design to obtain data information during construction. Some topographic problems are often encountered in the process of geotechnical engineering investigation. The application of GIS technology can effectively solve these topographic problems， fully improve the authenticity and accuracy of investigation， and further provide reasonable and standardized investigation data for geotechnical engineering investigation. This paper mainly introduces how to use GIS technology in geotechnical investigation.

Key Words： Geotechnical engineering investigation; GIS technology; Terrain problem; Application strategy

在岩土工程勘察过程中会遇到部分地形问题，随着科技水平的飞速提升，使用GIS技术可以解决地形问题，在岩土工程勘察中融入GIS技术可以充分提升勘察成果的精准性，可以按照结果开展深入探究，共享勘察数据与信息，有利于建设项目实施周期的明确，使岩土工程勘察的综合水平获得提升。基于此，该文从创建系统数据库、岩组划分、软件应用过程、连接MapInfo软件、连接结果等方面分析了MapInfo软件在福州地铁1号线的运用，然后探究了借助GIS技术对三维地质剖面图进行绘制，最后分析了在岩土工程勘察中运用GIS技术的实例，以供参考。

1 在巖土工程勘察中如何运用GIS技术

截至2020年12月，福州地铁1号线线路总全长29.582 km，全部是地下线;一共设置25座车站，全部是地下车站，最高运行速度达到了80 km/h。

1.1 创建系统数据库

数据录入重点涵盖以下内容。

（1）录入空间数据。空间数据用来明确图形以及制图特征的具体位置，重点涵盖：①几何坐标;②拓扑关系。

（2）属性数据的录入。属性数据集信息是主要用来反映与几何位置没有关系的属性，它是与地理实体取得联系的地理变量以及地理意义，通常是利用抽象的含义，经过命名、量算、统计与分类等手段获得;该次是经过结合Microsoft Axxess软件等来节约属性数据的录入时间。

1.2 岩组划分

划分岩组的优势如下，首先，方便探究地层结构的具体变化规律、分析以及评估土体品质，可以有效总结岩土体。其次，为创建数据库奠定重要基础[1]。分析各类土体岩土参数的有关定量关系，借助相关软件，获得更符合现实情况的参数取值范围。将一号线以及岩土层特征结合起来，相关单位进一步编制《福州市轨道交通一号线岩土分层系统》[2]。系统按照地层的岩性特征、成因类型、风化程度以及地质时代等特性，把沿线的岩土层进一步划分成九层。该标段将砾石土层、黏性土层、砂土层、粉土层、填土层揭示了出来，按照如今岩土领域的相关分析成果，能够划分成如下序次。

首先，不一样的岩土类别。如风化岩层、黏性土与砂土等。其次，岩土层的地质年代以及成因类型[3]。如新近系地层与全新统冲积层等。最后，相同地质年代以及成因的岩土层根据相应的状态能够细分到亚层、次亚层，如残积土分成硬塑与可塑;根据风化程度分成微风化、强风化以及中风化、全风化;粗砂分成密实与中密。

1.3 软件应用过程

CAD图的绘制。绘制底图，为了更加便捷地导入，采取AutoCAD来制图，对福州地铁1号线的具体信息进行绘制，并且借助颜色对区域进行区分，使现在愈发显著。

1.4 连接MapInfo软件

1.4.1 在MapInfo软件中进一步导入CAD图的具体步骤

开启软件进一步选择表，接着选择导入，弹出对话框，选择文件所在目录实施导入，这时需要重视导入文件的大小，避免因太大，无法导入;也应该重视软件的相关兼容情况，避免因MapInfo软件版本太低，使AutoCAD图出现无法导入的情况。在此该文使用R12格式实施导入。

导入步骤：选择表-导入，则弹出对话框，选择相关底图。

1.4.2 MapInfo软件的运用

导入结束，就能够开展软件应用了，可以打开一个文件，打开所导入的底图。

打开窗口—新建浏览窗口—选择站点图。就将一个.TAB表格打开，能够用此来准确连接EXCEL表格，把地图与数据充分连接起来。

采取“表”—“维护”—“表结构”来维护表结构。便于连接钻孔的编号。

1.5 连接结果

把地图与数据充分连接起来之后，能够实现1号线路上的数据共享，比如：对钻孔编号 ZC121进行点击，将信息工具的对话框显示出来，其中包括稳定水位、层厚、土层描述、里程、承载力值与水位、地层编号、钻孔编号等信息。

2 创建岩土勘察数据库

针对勘察单位来讲，各种项目需紧密相邻，还有可能需要分享同一个地理空间，基于此，一些室内的实验勘察数据与勘察外部信息都是以纸为基本载体进行储存，同时寻找工作很繁琐，使用效率不高。假如借助GIS进一步组成钻孔历史数据库，就能够对全部的勘察信息与数据进行管理，接着利用GIS软件的相关查找工具，就能够在第一时间观看相关历史勘察数据与信息，能够充分提升数据与信息的查找效率[4]。同时要实现这种目标很简单，应该采取GIS工具，如MapGIS与ArcGIS还能够使用超图等，创建相应的文件，能够储存勘察信息与数据。

各类项目里面的勘察点的地理坐标任务必须是同一个地理坐标系，一旦出现不一致，就需要转换地理坐标系。接着充分融入勘察部位的具体性质。全部的勘察部位就能够完全展现于一个地图中，然后借助GIS里面的工具，例如：分析缓冲位置，进一步确定缓冲区半径，然后能够获得一定范围内的历史钻孔信息与数据，展现出工程号码等性质，如此设计者就可以一一找出以前的勘探记录、数据与信息[5]。假如附近地下管线的GIS数据和信息，就变为一个新图层不断添加至地图中，通过软件功能，就能够查到新分布孔附近是否需避开线路，如此就可以有效调整钻孔点，更好地确保施工安全。

3 借助GIS技术对三维地质剖面图进行绘制

岩土勘察工作需绘制部分平面图以及地理模型，以前的三维地质剖面图都是利用CAD制图软件开展绘制，CAD通过点与线来不断填充图案，从而绘制出图形。GIS可以在图形上对色彩进行填充，利用钻孔以及实验结果，不断丰富图件，充分提升图件的精确度，从而绘制出三维地质剖面图[6]。借助剖面图能够在图里面将地形特征与地势的起伏情况表现出来，强化绘制图的直观性以及美观性。

4 在岩土工程勘察中运用GIS技术的实例

某工程中，主体结构形式是钢结构，总面积为45.3万 m2，跨度尺寸是17.3 m，地下室对应的标高是-5.3 m。将此工程的勘察设计与施工要求充分结合起来，在整个工程施工范围内一共安装了310个钻探孔位，并且明确要求孔深度尺寸是15 m，勘测点的间隔距离是24 m。此次勘测施工时所采取的核心设备是全站仪以及经纬仪等设备，在勘察过程中开展精准的孔位定位，接着对高程参数进行检测。

为了确保勘察结果能够在工程建设过程中获得合理的运用，应该借助于GIS技术建立所有信息系统，这时的数据研究是进一步利用Map-Info来实现相关要求。另外，在安装以及施工过程中，还需要对环境因素的相关影响进行全面考虑，操作者应该认真根据操作规范和施工工艺来开展。等到安装品质达到了一定的标准后，需在系统中不断输入数据，使其可以产生一个总览分布图。这重点是在开展勘察工作前，对地基的原土充分实施了回填处理。于是针对专题图来说，应该表明出回填的具体位置，使其可以产生一个连续的分布图。经过这次研究结果能够得知，粉质黏土的物理特性是：压缩系数达到了0.33，其中饱和度是95%，含水量为32.11%。此外，经过勘察结果能够得知，在此次勘察过程中岩土里面的核心成分以石英为主，同时伴有一些砾石，它们连续分布，底层标高是14.3 ～16.7 m，埋深是12.2m至15.1 m，密度是中等类型。经过收获这些信息之后，能够在系统里面对其实施整合以及总结，从而建立出一个专题图，同时根据这个图形可以准确、有效地判断岩土现场的构造以及性质土壤等，使工程后期的综合建设品质获得充分提升。

5 结语

总而言之，该文分析了MapInfo软件在福州地铁1号线的运用，然后探究了借助GIS技术对三维地质剖面图进行绘制，最后分析了在岩土工程勘察中运用GIS技术的实例，以实现GIS技术在岩土工程勘察中的有效运用。在未来的岩土勘察工作中，需要充分呈现GIS系统的核心优势，同时需要将野外研究实验进一步结合起来，让岩土工程勘探有效完成其有效与准确的目标。

参考文献

[1] 王世纯.GIS支持下岩土工程勘察设计一体化[J].砖瓦世界，2020（10）：18，20-21.

[2] 郭丽丽.基于GIS的岩土工程勘察信息系统设计与实现[J].中国金属通报，2020（8）：297-298.

[3] 黄科新.地形地籍测绘中的GIS技术应用[J].中国勘察设计，2020（1）：96-98.

[4] 尚海静，杨明玲.建筑地基基础工程施工技术——评《岩土工程勘察与设计》[J].工业建筑，2021，51（4）：223.

[5] 段國龙.GIS技术在岩土工程勘察中的发展与应用研究[J].商品与质量，2019（42）：256.

[6] 马乐民，李宝仁，刘月辉，等.某大型国家会展中心项目岩土工程BIM应用[J].工程勘察，2021，49（7）：19-24.