浅谈三维岩土工程勘察信息系统的工程应用
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[摘 要]现阶段，数字工程、三维地下空间等问题越来越引起行业内的关注与研究。本文首先阐述了三维岩土工程勘察信息系统的流程设计，并从建模特点、数据管理与辅助数值分析这几方面分析了系统工程应用的功能特点，最后列举了具体的工程应用实例来进一步阐述三维岩土工程勘察信息系统的应用。
[关键词]三维岩土工程；勘察信息系统；地层建模
中图分类号：TP3-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0214-01
引言
近年来，科学技术不断提高，岩土工程勘测也逐渐向信息化、数字化的方向发展，目前，可以用于岩土工程勘测的三维岩土工程勘查信息系统已建立，并且得到了一定程度的应用。这种系统可以实现图像、数据的动态管理，具有非常强大的应用功能，下面笔者就来谈一谈该系统在岩土工程中的应用问题。
1 三維岩土工程勘察信息系统及其流程设计
如图1三维岩土工程勘查信息系统的设计流程和以及功能示意图，这是众多行业人士经过系统的研究所设计出来的。从图1可知，该系统具有辅助数值分析、一体化建模，等系统功能，系统可以将外部数据、底层算法以及2D平面图进行融合性的分析，从而生成3D图像。
图 1 三维岩土工程勘查信息系统的设计流程和以及功能示意图
2三维岩土工程勘察信息系统的工程应用特点
2.1建模特点
该系统在建模方面能够实现以下三方面的功能。第一，可以达成层级建模由剖面到三维的效果，只要工作人员将相关数据输入进系统，系统就可以显示出三维柱状图，并且对二维地质剖面进行全方位分析转换，进行三维地质建模。工作人员还可以进行放大、旋转等细节性的操作。第二，系统还可以进行建筑物的建模，目前我国岩土工程正在向地下空间发展，相关人员对各种深浅层的建筑进行勘测时就可以应用到该系统，生成形象的建立出地上地下一体的建筑物模型。第三，该系统可以将规划、勘测、设计运营等众多项目融合在一起，使研究人员可以进行全方位、系统化的研究[1]。研究人员可以通过对地质规划的合理性、地质结构层面等问题进行分析。例如，工程师可以针对频繁发生地震的地区进行地质探测的规划与设计，将相关信息收集整理出来，从而为系统化的决策提供便利。
2.2数据管理与辅助数值分析
除了建筑模型以外，该系统还可以进行数据的管理与查询，相关人员应用系统可以勘察地层、钻孔等众多数据信息，系统也具备更新功能，可以方便工作人员的管理。另外，该系统也具有优质的前处理功能，可以进行复杂地层的建模，更可以生成可以用于直接计算的结构模型，相关人员只需要调整参数就可以实现辅助数值分析与计算的功能。此外，该系统具备动态管理优势，可以实现建筑物沉降的实时变量，从而达成静态动态的统一。在进行地质勘测过程中，系统会演示出动态图片，根据数据库的信息不断进行图像更新，工作人员只需要在后台输入简单的施工步骤，就可以清楚地看到建筑物的数值以及沉降情况，这种功能十分适合应用在岩土建筑工程的勘测之中。
3 三维岩土工程勘察信息系统应用实例
该系统具有非常强大的功能特点，可以对底层、低下水数据、隧道、桩基等建构筑物数据和地貌信息数据进行多维数据的管理，还可以显示出树状图，进行三维地质建模，达到可视化的效果，具体可以应用在岩土工程、地质灾害评估、工程勘察等各方面。下面笔者就以两项工程实例，探讨一下该系统在岩土工程中的具体应用。
3.1建筑工程的应用实例
该工程建筑三十层的剪力墙结构的住宅楼，位于我国北京市，其中包括两层地下室。相关人员就应用到三维岩土工程勘察信息系统进行工程勘测，工作人员首先将CFG桩数据、钻孔数据等建筑物信息导入到系统之中，之后系统就根据相关数据生成了工程平面图。为了更清晰明的观察剖面图，工作人员可以使用地质符号进行颜色填充，最终系统生成了三维立体的住宅楼及地下室模型，这样就体现出该系统的由剖面到三维的地层建模功能。
3.2地铁的应用实例
近年来，我国地铁工程逐年增多，在这一工程之中更可以充分的应用到三维岩土工程勘察信息系统。工作人员一般是通过勘测沉积层信息决定施工位置、深度以及选择施工方法的，而且在地铁施工设计环节中还要考虑富水条件、土性以及地下水埋深等诸多问题。在该工程的施工设计中，系统中工作人员就可以对这些情况进行探测，从而为地铁的设计提供有力的数据支持。如图2就是工作人员利用该系统生成的地表、地层、地铁线三维一体化显示效果。另外，与住宅建筑物相比，地铁工程的横纵比例较大，所以其表现方法与建筑物有较大不同，工作人员更关注地上地下与布局与整体间的关系。例如，某地铁站是两条地铁线的交汇处，是地下双层一岛的两侧式车站，地铁中北侧围应是换乘通道，有四个出入口，那么工作人员利用系统就建立出了现场三维模型，从而工程师就选择采用明挖法进行施工，将人行通道、地下室与站台之间连接起来[2]。
图2 地表、地层、地铁线三维一体化显示效果图
结束语
综上所述，三维岩土工程勘查信息系统可以真实的反映工程信息，相关人员可以根据系统中所反馈出的数据完善工程的设计。这种系统的研发与应用可以有效的提高岩土工程的勘察成果，满足相关人员的勘察需求，如今已经被广泛地应用在规划场地评价、工程勘察等方面。希望相关人员可以有效的提高应用水平，从而发挥系统优势，科学对工程进行勘测分析。
参考文献
[1]周舟.地理信息系统在岩土工程勘察工程中的应用策略[J].城市建设理论研究（电子版），2018（03）：33.
[2]赵新平.岩土工程勘察信息系统软件功能简要说明及应用[J].新疆有色金属，2016，39（06）：91-93.
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