论GIS在岩土工程勘察中的应用

论GIS在岩土工程勘察中的应用
王景深，李 腾
（河北省地矿局第四水文工程地质大队，河北　沧州　０６１０００）
摘 要：由于我国不断推进城市化建设，大大地增加了岩土的需求量，也使得岩土工程在勘察上的数据量不断的增加，由此带来了数据的繁多以及混乱的问题，这对我国岩土工程勘察造成不小的阻力。

数据的繁杂不仅对查询工作的开展产生不良的影响，同时还有可能对纸质资料造成影响损坏，从而使得资料缺失，最终会给二次勘察带来麻烦。

对此，如果可以善用地理信息系统，将岩土工程的数据进行有效地整理、归纳、分析以及查询，可以让人们充分挖掘并利用岩土数据的价值，使得勘察设计结果的准确性和有效性提高。

本文主要针对地理信息系统技术在岩土工程勘察中的应用，对其进行了简要的介绍。

关键词：ＧＩＳ技术；岩土工程勘察；应用
中图分类号：ＴＵ１９５；Ｐ２０８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）０８－０２８４－２
On the application of GIS in geotechnical engineering investigation
WANG Jing-shen, LI Teng
（Ｈｅｂｅｉ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｂｕｒｅａｕ　ｆｏｕｒｔｈ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｂｒｉｇａｄｅ，　Ｃａｎｇｚｈｏｕ　０６１０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ　ｏｆ　ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ，　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｆｏｒ　ｒｏｃｋ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｖｅｙ　ｉｓ　ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，　ｗｈｉｃｈ　ｂｒｉｎｇｓ　ａｂｏｕｔ　ａ　ｗｉｄｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｄａｔａ　ａｎｄ　ｃｏｎｆｕｓｉｏｎ，　ｗｈｉｃｈ　ｃａｕｓｅｓ　ｎｏ　ｓｍａｌｌ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｔｏ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ．　Ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｈａｓ　ａ　ｂａｄ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｑｕｉｒｙ　ｗｏｒｋ，　ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｍａｙ　ｃａｕｓｅ　ｄａｍａｇｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｄａｔａ，　ｔｈｕｓ　ｍａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｍｉｓｓｉｎｇ，　ｗｈｉｃｈ　ｗｉｌｌ　ｅｖｅｎｔｕａｌｌｙ　ｂｒｉｎｇ　ｔｒｏｕｂｌｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ．　Ｉｆ　ｗｅ　ｃａｎ　ｍａｋｅ　ｇｏｏｄ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｃａｎ　ｂｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ａｒｒａｎｇｅｄ，　ｓｕｍｍｅｄ　ｕｐ，　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｉｎｑｕｉｒｅｄ，　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｍａｋｅ　ｐｅｏｐｌｅ　ｆｕｌｌｙ　ｅｘｃａｖａｔｅ　ａｎｄ　ｕｓｅ　ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｄａｔａ，　ｓｏ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｒｖｅｙ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｃａｎ　ｂｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＧＩＳ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，　ａｎｄ　ｇｉｖｅｓ　ａ　ｂｒｉｅｆ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　ｉｔ．
Keywords: ＧＩＳ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ；　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
作为岩土勘察工程中一种较为重要的技术手段，GIS （地理信息技术）发挥着极其重要的作用，地理信息系统的应用所表现出来的趋势也表明了加强地理信息系统技术在岩土勘察中的使用是今后的趋势[1]。

对此，技术人员应该通过优化与提升技术的应用效果的方法来加强岩土工程勘察技术水平，从而使得整个岩土勘察规程的质量提升。

这其中，地理信息系统技术便是其中重要的代表，我们可以利用它加强岩土勘察工程的效率[2]。

1什么是GIS（地理信息系统）
所谓GIS技术，指的是地理信息系统技术，它和GPS技术（全球定位系统技术）、遥感技术（RS技术）统称为三S技术。

对于该技术所处的外部环境，应该重点关注，应该确保所处的外部安装环境能够达到地理信息系统设备的基本要求。

在GIS技术的实际应用过程中，应该严格重点控制和把关其相应的操作流程，尤其是对于相应的操作流程的规范化和标准化，更应该重点提升和控制，这样才能保障该技术手段的应用效果得以提升，这一方面也是地理信息系统技术的基本要求。

2岩土勘察规程中GIS技术的应用
2.1 数据的录入
对于地理信息系统技术在实际的岩土工程勘察的过程中，首先应该严格地控制相应的数据录入，数据的录入可谓是整个岩土勘察工程GIS技术中的地基建设，是整个工程的基础所在，它是整个工程后续操作数据的主要来源[3]。

所以，最为关键的就是应该保证数据录入的规范性和准确性，只有所有的数据的准确性和规范性得以保障，才可以使最终的应用效果得到有效的提升，从而防止在后期的处理和分析中出现各种问题。

2.2 软件的应用
地理信息系统技术在岩土工程勘察测量的应用还具体表现在相关软件的实际应用中，这些基于地理信息系统技术的软件可以在实际具体的岩土工程勘察的数据处理和分析的过程中扮演着极其重要的角色，因为这些软件是主要应用载体，所以在实际运用地理信息系统技术时，也主要是依赖于各种应用软件实现的。

由此看来，我们很有必要针对具体的应用软件对其进行严格地控制和研究。

（下转286页）
收稿时间：２０１８－０４
作者简介：王景深，男，生于１９８８年，河北沧州人，硕士，工程师，建筑与土木工程领域工程专业，研究方向：岩土工程。

2.3 岩土复合型切坡（松散岩土复合型切坡）
此类切坡的高度介于前两者之间，坡比则分别采取岩体与土体的坡比，有以下两种情况：
（1）岩层走向与边坡走向之间的交角大于30°或走向夹角小于30°且层理为近似水平(0°～10°)时，切坡的破坏主要是上部土体的碎落、坡面径流冲蚀为主；在岩层走向与坡面走向夹角小于30°且层理面为倾斜时，切坡的破坏通常是沿岩土界面产生平面滑动，特别是在渗流作用强烈的情况下更是如此。

岩体层理面在风化、渗流等作用下力学性能弱化也可能沿层理面产生平面滑动。

（2）切坡在层理为近似水平(0°～10°)时，切坡的破坏主要是上部土体的碎落、坡面径流冲蚀为主;在层理面为倾斜(>10°)时，切坡的破坏通常是沿岩土界面产生平面滑动。

3危险性评价
根据组成边坡的岩土体工程地质条件，将边坡划分为土质边坡和岩质边坡两大类；路堑岩质边坡主要为顺向结构类型斜坡。

沿线土质边坡零星分布，主要为崩塌（岩质）、不稳定斜坡（岩质）。

滑坡堆积体、残坡积粉质粘土和含砾碎石土多堆于坡[1] 国土资源部《滑坡崩塌泥石流灾害调查规范（1:50000）》（DZ/T 0216—
2014）.
[2] 铅山县1/5万地质灾害详细调查报告.
脚。

紫桐公路（紫溪—石垄段）共调查灾害点39处，其中滑坡点10处，崩塌点5处，不稳定斜坡点24处，地质灾害密度0.34处/km。

根据地质灾害稳定评价结果，滑坡发展趋势为较稳定9处和不稳定1处；崩塌发展趋势较稳定4处和不稳定1处，不稳定斜坡发展趋势较稳定19处和不稳定5处。

公路切坡高2m~15m，切坡坡度70°~80°左右，最大达90°，切坡路段大部分地段未采取边坡防治措施，且岩体多裸露，时有掉块现象发生。

沿线出露地层主要为燕山早期花岗岩中，岩层受裂隙切割大部分顺坡向，岩体裸露、临空，极易形成岩质崩塌或不稳定岩质斜坡，斜坡坡脚切坡高陡，局部倒角，上部风化严重，植被稀疏。

总体上该区段路基边坡岩体结构松弛、裂隙切割面范围大，改变了原斜坡的稳定状态，临空、陡崖发育，多路段可诱发小规模岩质崩塌或坠石，初步判断该区段斜坡稳定差。

因路段长、高陡、且多以岩质边坡为主，治理费用相对较多，施工治理难度大，建议对部分悬空或倒角岩体进行爆破清除，且加强日常巡视。

（上接284页）
除了这种本身基于地理信息系统技术的各种应用软件之外，还可以详细地研究其相应的辅助软件，使地理信息系统技术得以更好地发挥其实际应用效果。

2.3 信息的共享
在岩土工程勘察服务中，地理信息系统技术应用还包括信息的共享，它也是其中关键的一部分。

在岩土工程勘察的工作中，信息共享技术发挥着至关重要的作用，有着很高的价值和意义，特别是对于一些岩土工程勘察技术人员来说，信息共享能够算得上是核心的因素了。

因此，我们应该对地理信息系统技术进行充分地利用，使得信息共享能够提升便捷性与高效性，这一点可以从当前在应用中所展现的实际效果中表现出来。

另外，地理信息系统技术除了可以实现信息共享的功能之外，还可以利用它对数据信息进行保存，在岩土工程勘察的发展中，信息保存同样也发挥着不可取代的作用。

3GIS技术应用在岩土勘查工程的意义
怎么充分地利用宝贵的地质信息资料、如何提高处理效率等已经成为我们不得不面对的难题，这时候，我们可以利用地理信息技术进行整合。

可以发现，该技术同样能够在和地理空间位置密切相关的工程勘察信息的综合处理和分析方面适用。

可以利用GIS技术的信息存储、查询和空间重叠与运算等功能，从而做出土地能力分定量分级与斜坡稳定性综合评价分区图。

我们可以利用地理信息系统技术方便便捷的特点，以及处理工程的勘察信息，能够实现输入对地基钻孔点位处土层的三维数据输入和存储，还有能够可视化地查询与检索工程数据的综合动态，从而给更高层次的决策提供一定的帮助，以更好地完成城市岩土工程和勘察工程，给各级的勘察管理部门和企业提供一定的咨询信息，从而使得地理信息系统的专业适用性大大增加。

所以GIS技术不仅在土地工程勘察中具有十分重大的工程意义，同时具有十分深远的科学意义和战略意义，能够给社会和经济带来巨大的效益。

4结语
总而言之，地理信息系统技术应用于土地工程勘察中时，可以在很大程度上给岩土工程的勘察效率的提高带来帮助，相比较于传统的手工信息管理模式，由于应用地理信息系统技术具有便捷性和高效性的优势而具有十分重大的意义，被人们所高度重视。

在实际应用该技术的过程中，地理信息系统技术的应用范畴主要可以表现在数据的录入和处理、相关软件的运用以及信息的共享和存储等三个方面。

[1] 郑伟.地理信息系统在岩土工程勘察中的应用研究[J].地球,2016(12).
[2] 陈红磊,樊俊锋.试论GIS技术在岩土工程勘察中的应用[J].大科
技,2017(19).
[3] 项前.浅析GIS技术在岩土工程勘察信息管理中的应用[J].工
业,2016(5):00141-00141.。