公路工程巖土勘察中信息技術的應用

摘 要：信息技術在公路巖土勘察中的應用，不僅能提升公路巖土勘察工作的技術質量，提升工作效率，還能提升勘察信息的質量與完整性，更全面的了解工程地質條件，為公路工程后期建設工作提供有力的支撐。文章基于信息技術在公路工程巖土勘察中應用的重要性，對公路工程巖土勘察中的信息技術應用進行了分析。

關鍵詞：公路工程；信息技術；地質條件；巖土勘察

在信息時代，信息技術逐步滲透到各行各業，極大改變了人們工作方式與社會生產，在公路巖土勘察行業中也有顯著的體現。從整個行業發展來看，計算機技術、圖形技術、網絡技術、數據庫技術、GIS技術、GPS技術等現代技術在公路工程巖土勘察中已經廣泛應用，未來極可能引入移動通訊技術，這是我國公路工程巖土勘察發展的趨勢。公路工程巖土勘察使用信息技術，對土體的巖性、物性等情況更能深入、全面的了解，為公路工程實施提供可靠的信息支持，使公路工程順利完成，達到預期目標。

1 信息技術在公路工程巖土勘察中應用的重要性

巖土勘察是公路工程實施建設中的一項重要工作，通過巖土勘察可以知道土體的巖性、物性、承載力、地耐力、地質構成等信息，了解工程地質條件，分析其中存在的問題，做出科學、合理、全面、系統的工程地質評價，為公路路基路面施工方案編制提供依據。

隨著信息技術在公路工程巖土勘察中的應用，巖土勘察技術有了大幅度提升，基本滿足公路工程建設需求。但是我國地域遼闊，地區不同，地形地貌差異很大，巖土的具體情況也會不同。這種復雜、多變的地形地貌條件給公路工程巖土勘察帶來了極大困難，加大了地質勘察難度。特別是巖土勘察與地理位置、空間位置等信息有關的，要求巖土勘察技術不僅具有一般信息管理技術的功能，還要能夠將收集到的信息與地理、空間等位置信息聯系起來，形成文本、圖形等數據，供用戶查詢、使用。為降低工作難度，提高工作效率與質量，應當加快巖土勘察信息化建設，利用先進的技術對地質條件進行合理分析，更準確、更全面掌握數據資料，為公路工程后期實施提供信息支持。從以往工作得知，巖土勘察應用信息技術主要用于了解巖性、物性等，以及對相關信息進行處理，設計編制合理施工方案，實現信息化施工。如，利用信息處理與控制技術對巖土信息進行采集、檢測、識別、傳輸、存儲等操作，使巖土勘察信息利用更便捷，發揮其在公路工程設計與施工中的重大作用。

2 信息技術在公路工程巖土勘察中的應用分析

信息技術在公路工程巖土勘察中的應用已經比較普遍，常用的技術有GIS技術、GPS技術、MIS技術、巖土可視化技術、計算機仿真技術、巖土工程監測信息反饋技術、數據庫技術等。其中，GIS技術應用最為廣泛，下面結合某公路工程，對GIS技術在該公路巖土勘察中應用進行了具體分析。

2.1 工程概況

某公路工程項目位于某城鄉結合處，是城鄉交通重要道路。在公路施工設計前，技術人員進入施工現場，對沿線巖土進行實地勘探，查明地質狀況。

2.2 GIS技術

GIS技術是一門融合技術，涉及計算機、地理學、信息科學等多門學科，具備空間地理信息存儲、管理、分析及可視化等功能。公路工程巖土勘察偏差巖土地質分析，需要具體的空間數據，帶有空間屬性。特別是進行巖土勘察時，每個勘探孔都有各自的地理坐標、空間位置，與GIS有密切相關。所以在公路工程巖土勘察中應用GIS技術，可以有效分析不良地質分布、水深等情況。

2.3 應用分析

2.3.1 組建巖土勘察歷史數據庫

勘察單位結合以往的同類公路工程建設數據，利用GIS系統建立鉆孔歷史數據庫，將同類型公路的鉆孔信息輸入數據庫中，并在數據庫中設置查詢等功能，用戶隨時進入系統查看相關信息。數據庫中的信息應包括工程名稱、工程編號、鉆孔編號、縱橫坐標、孔口高程、終孔深度、水位深度等，清楚記錄相關數據，明確數據格式，以便存儲與查找。其中，不同公路工程項目的勘探點地理坐標系采用同一個，若不同，應轉換成為同一個，然后再輸入系統中去，這樣所有的勘探點具體信息都可以在同一副地圖上顯示出來。通過GIS系統空間拓撲分析功能設置鉆孔半徑，搜索這一半徑就可以查找到系統內記錄的歷史鉆孔，調出相關勘察數據，為分析該公路工程地質條件提供參考依據。

2.3.2 制作工程現場平面圖與地質剖面圖

在巖土勘察中，平面圖一般使用輔助軟件CAD進行繪制，通過簡單的點、線及填充圖案等將平面圖表現出來。其中，CAD軟件具備色彩填充與渲染功能，可以表現出高低起伏的地形地貌特征，使施工現場地理、空間信息查看更為方面。

除了工程現場平面圖制作外，還要制作三維地質剖面圖。以往巖土勘察中受技術條件限制，地質剖面圖一般是二維，缺乏立體感。但是應用GIS技術后，可以利用鉆孔等數據差值生成三維地質刨面圖，且能做到平移、旋轉等調整，使勘察結果能“見”到。

2.3.3 數據轉換

公路工程巖土勘察中的圖形數據一般都是CAD文檔格式，這一種文檔難以在GIS系統中實現查看，需要將CAD格式的數據轉換成為GIS系統格式的數據，方便使用與應用。具體轉換方法是：通過GIS系統自帶數據轉換功能直接導入CAD格式數據，然后利用有限元數據模型進行轉變。雖然這種方法簡單、方便，易操作，但是數據轉化后經常出現圖形要素丟失、變形等情況。為彌補這些不足，可以采用FME軟件進行數據格式轉換。FME軟件是一款專業的空間數據提取、轉換、加載工具，可以實現不同格式數據之間的準確轉變，能保證轉換前后數據的一致性。

格式轉換后，進行屬性數據補充，以上工作完成后，便成功搭建關于公路工程項目的地質信息空間數據庫，通過這一數據庫的查詢、空間分析、制圖等功能，了解公路工程地質條件。

2.3.4 數據顯示

通過GIS系統中的數據分析、處理、整理等功能，對鉆孔資料進行分析查明該公路工程的地質條件為：土層分布主要有6層，從上自下依次是素土層、中砂層、夾層、粗砂層、礫砂層、粉質黏土層，各層具體情況如下所示：

素土層：層厚在5.5～7.5m之間，變形模量為21MPa，承載力特征值為300KPa，變形模量為21.44MPa。

中砂層：最大厚度為6.44m，變形模量為18.1MPa，承載力特征值為279MPa，壓縮模量為23.2MPa。

夾層：最大厚度為2.4m，含水量為31.44%，飽和度為95%，重力密度為19.5Kg/m3，壓縮系數為0.33，承載力特征值為120KPa。

粗砂層：是混粒結構，含有少量的圓礫。最大厚度為14m，變形模量為19.4MPa，承載力特征值為320KPa，壓縮模量為22.54MPa。

礫砂層：根據鉆探信息分析，該層最大粒徑是70mm，厚度在

2.8～7.5m之間，壓縮系數為24，承載力特征值為360KPa。

粉質黏土層：最大厚度為6.21m，含水量為27.52%，飽和度為94，重力密度為18.64Kg/m3，壓縮系數為0.29，承載力特征值為170MPa。

3 結束語

綜上所述，GIS技術作為一種信息技術，其在公路工程巖土勘察中的應用，不僅能三維顯示地質剖面圖，還更清楚、全面的查明了工程地質條件，為公路基層處理與上層施工方案編制提供了可靠數據支持。當然，除了GIS技術外，公路工程巖土勘察中還可以應用圖形技術、可視化技術等，推動巖土勘察技術水平全面的提升。

參考文獻

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