岩土工程勘察设计一体化研究

 论文栏目:工程勘察论文     更新时间:2019/2/12 15:56:58   

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的科学性。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,因此,在勘察设计一体化工作中,GIS技术已经成为一种技术支撑。

关键词:GIS技术;岩土工程;一体化技术

一、引言

GIS是一种新兴的技术,在很多方面具有优势,尤其是对于管理空间信息的相关内容,由于GIS所具备的独特性,在各行各业都得到了广泛的应用,例如岩土工程、资源管理等等。在我国的当前发展阶段,图像处理技术在日渐成熟,数据库技术也在不断发展,人们开始关注GIS在岩土勘察设计中的运用情况,采用GIS技术,可以从很大程度上提高岩土勘察设计的工作质量和效率,还能够从一定程度上节省人力物力资源。

二、GIS在岩土工程勘察设计一体化中的应用现状

GIS技术在应用的过程中,可以促进信息查询和存储功能的应用,同时也可以从一定程度上促进空间叠加运算的实现。相关工作人员在对土地等级进行测定的过程中,可以运用定量分级法。对土体稳定性进行评测时,可以运用一些三维建模软件,并参照一些资料信息,生成三维模型。利用一系列的数据转化,在GIS数据库当中,保存形成的三维模型。相关工作人员还应该对每种控件指标进行充分研究,为设计岩土工程奠定坚实基础。GIS在岩土工程勘察设计一体化应用的过程中,主要是在管理方面进行运用,有时也会应用到数据处理过程当中,但是针对接口问题,目前还没有十分有效的解决方法。相关工作人员在岩土工程勘察设计的过程当中,也会运用到CAD,并且对其有较深的开发。在实际运用过程中,GIS和CAD两者之间有一定的不同之处。例如,两者的功能不同、和DBMS的连接能力有一定的差异性,并且两者具有的分析能力不相同。但是,两者也有一定的相似之处。比如,GIS和CAD都可以对二维地图进行一定的处理,也可以对三维地图进行操作。在ARC/INRO中,可以形成TIN???,并且还可以进行显示,对地标模型进行一系列的分析研究,相关研究人员可以利用不规则三角网,构建更深层次的地标模型。

三、GIS支持下岩土工程勘察设计一体化

(一)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?;嵩谝恍┍咂孪殖〗杏泄厥匝?,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,进而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。

(二)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。其次,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。相关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。在2005年的时候,张艳刚利用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。

(三)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。其次,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,从而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,从而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。但是对于模型试验来说,也具有以上两种试验的缺点。在模拟时,无法对现场每个部分模拟彻底,同时所需要投入的费用较高,会耗费大量时间等。

四、结束语

岩土勘察工作在不断发展的过程中,勘察设计一体化已经逐渐变成了一种趋势。采用GIS技术,不仅可以从很大程度上加强CAD各个工种之间的联系,同时还可以促进一体化生产体系的形成,其次可以提升经济效益,提高企业综合竞争力。

参考文献:

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作者:陈慈航 单位:河北省地矿局第三地质大队

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