公路工程岩土勘察中信息技术的应用_品牌

陶金良+朱经亮

摘要：信息技术在公路岩土勘察中的应用，不仅能提升公路岩土勘察工作的技术质量，提升工作效率，还能提升勘察信息的质量与完整性，更全面的了解工程地质条件，为公路工程后期建设工作提供有力的支撑。文章基于信息技术在公路工程岩土勘察中应用的重要性，对公路工程岩土勘察中的信息技术应用进行了分析。

关键词：公路工程；信息技术；地质条件；岩土勘察

在信息时代，信息技术逐步渗透到各行各业，极大改变了人们工作方式与社会生产，在公路岩土勘察行业中也有显著的体现。从整个行业发展来看，计算机技术、图形技术、网络技术、数据库技术、GIS技术、GPS技术等现代技术在公路工程岩土勘察中已经广泛应用，未来极可能引入移动通讯技术，这是我国公路工程岩土勘察发展的趋势。公路工程岩土勘察使用信息技术，对土体的岩性、物性等情况更能深入、全面的了解，为公路工程实施提供可靠的信息支持，使公路工程顺利完成，达到预期目标。

1 信息技术在公路工程岩土勘察中应用的重要性

岩土勘察是公路工程实施建设中的一项重要工作，通过岩土勘察可以知道土体的岩性、物性、承载力、地耐力、地质构成等信息，了解工程地质条件，分析其中存在的问题，做出科学、合理、全面、系统的工程地质评价，为公路路基路面施工方案编制提供依据。

随着信息技术在公路工程岩土勘察中的应用，岩土勘察技术有了大幅度提升，基本满足公路工程建设需求。但是我国地域辽阔，地区不同，地形地貌差异很大，岩土的具体情况也会不同。这种复杂、多变的地形地貌条件给公路工程岩土勘察带来了极大困难，加大了地质勘察难度。特别是岩土勘察与地理位置、空间位置等信息有关的，要求岩土勘察技术不仅具有一般信息管理技术的功能，还要能够将收集到的信息与地理、空间等位置信息联系起来，形成文本、图形等数据，供用户查询、使用。为降低工作难度，提高工作效率与质量，应当加快岩土勘察信息化建设，利用先进的技术对地质条件进行合理分析，更准确、更全面掌握数据资料，为公路工程后期实施提供信息支持。从以往工作得知，岩土勘察应用信息技术主要用于了解岩性、物性等，以及对相关信息进行处理，设计编制合理施工方案，实现信息化施工。如，利用信息处理与控制技术对岩土信息进行采集、检测、识别、传输、存储等操作，使岩土勘察信息利用更便捷，发挥其在公路工程设计与施工中的重大作用。

2 信息技术在公路工程岩土勘察中的应用分析

信息技术在公路工程岩土勘察中的应用已经比较普遍，常用的技术有GIS技术、GPS技术、MIS技术、岩土可视化技术、计算机仿真技术、岩土工程监测信息反馈技术、数据库技术等。其中，GIS技术应用最为广泛，下面结合某公路工程，对GIS技术在该公路岩土勘察中应用进行了具体分析。

2.1 工程概况

某公路工程项目位于某城乡结合处，是城乡交通重要道路。在公路施工设计前，技术人员进入施工现场，对沿线岩土进行实地勘探，查明地质状况。

2.2 GIS技术

GIS技术是一门融合技术，涉及计算机、地理学、信息科学等多门学科，具备空间地理信息存储、管理、分析及可视化等功能。公路工程岩土勘察偏差岩土地质分析，需要具体的空间数据，带有空间属性。特别是进行岩土勘察时，每个勘探孔都有各自的地理坐标、空间位置，与GIS有密切相关。所以在公路工程岩土勘察中应用GIS技术，可以有效分析不良地质分布、水深等情况。

2.3 应用分析

2.3.1 组建岩土勘察历史数据库

勘察单位结合以往的同类公路工程建设数据，利用GIS系统建立钻孔历史数据库，将同类型公路的钻孔信息输入数据库中，并在数据库中设置查询等功能，用户随时进入系统查看相关信息。数据库中的信息应包括工程名称、工程编号、钻孔编号、纵横坐标、孔口高程、终孔深度、水位深度等，清楚记录相关数据，明确数据格式，以便存储与查找。其中，不同公路工程项目的勘探点地理坐标系采用同一个，若不同，应转换成为同一个，然后再输入系统中去，这样所有的勘探点具体信息都可以在同一副地图上显示出来。通过GIS系统空间拓扑分析功能设置钻孔半径，搜索这一半径就可以查找到系统内记录的历史钻孔，调出相关勘察数据，为分析该公路工程地质条件提供参考依据。

2.3.2 制作工程现场平面图与地质剖面图

在岩土勘察中，平面图一般使用辅助软件CAD进行绘制，通过简单的点、线及填充图案等将平面图表现出来。其中，CAD软件具备色彩填充与渲染功能，可以表现出高低起伏的地形地貌特征，使施工现场地理、空间信息查看更为方面。

除了工程现场平面图制作外，还要制作三维地质剖面图。以往岩土勘察中受技术条件限制，地质剖面图一般是二维，缺乏立体感。但是应用GIS技术后，可以利用钻孔等数据差值生成三维地质刨面图，且能做到平移、旋转等调整，使勘察结果能“见”到。

2.3.3 数据转换

公路工程岩土勘察中的图形数据一般都是CAD文档格式，这一种文档难以在GIS系统中实现查看，需要将CAD格式的数据转换成为GIS系统格式的数据，方便使用与应用。具体转换方法是：通过GIS系统自带数据转换功能直接导入CAD格式数据，然后利用有限元数据模型进行转变。虽然这种方法简单、方便，易操作，但是数据转化后经常出现图形要素丢失、变形等情况。为弥补这些不足，可以采用FME软件进行数据格式转换。FME软件是一款专业的空间数据提取、转换、加载工具，可以实现不同格式数据之间的准确转变，能保证转换前后数据的一致性。

格式转换后，进行属性数据补充，以上工作完成后，便成功搭建关于公路工程项目的地质信息空间数据库，通过这一数据库的查询、空间分析、制图等功能，了解公路工程地质条件。

2.3.4 数据显示

通过GIS系统中的数据分析、处理、整理等功能，对钻孔资料进行分析查明该公路工程的地质条件为：土层分布主要有6层，从上自下依次是素土层、中砂层、夹层、粗砂层、砾砂层、粉质黏土层，各层具体情况如下所示：

素土层：层厚在5.5～7.5m之间，变形模量为21MPa，承载力特征值为300KPa，变形模量为21.44MPa。

中砂层：最大厚度为6.44m，变形模量为18.1MPa，承载力特征值为279MPa，压缩模量为23.2MPa。

夹层：最大厚度为2.4m，含水量为31.44%，饱和度为95%，重力密度为19.5Kg/m3，压缩系数为0.33，承载力特征值为120KPa。

粗砂层：是混粒结构，含有少量的圆砾。最大厚度为14m，变形模量为19.4MPa，承载力特征值为320KPa，压缩模量为22.54MPa。

砾砂层：根据钻探信息分析，该层最大粒径是70mm，厚度在

2.8～7.5m之间，压缩系数为24，承载力特征值为360KPa。

粉质黏土层：最大厚度为6.21m，含水量为27.52%，饱和度为94，重力密度为18.64Kg/m3，压缩系数为0.29，承载力特征值为170MPa。

3 结束语

综上所述，GIS技术作为一种信息技术，其在公路工程岩土勘察中的应用，不仅能三维显示地质剖面图，还更清楚、全面的查明了工程地质条件，为公路基层处理与上层施工方案编制提供了可靠数据支持。当然，除了GIS技术外，公路工程岩土勘察中还可以应用图形技术、可视化技术等，推动岩土勘察技术水平全面的提升。