跨河桥梁工程地质勘察报告
刁亚飞
【摘 要】随着我国交通的发展和桥梁建设的增加，GIS技术在大型桥梁工程地质勘察中发挥作用日益突出。GIS技术既可以处理属性数据又可以处理空间数据，应用GIS空间分析技术探大大提高地质勘察的精度，降低了工作难度，提高了工作效率，GIS已经成为解决大型桥梁工程地质勘察的一種高效的技术手段。本文分析了大型桥梁工程勘察的特点，介绍了GIS在大型桥梁工程勘察中的重要性，并探讨了基于GIS的大型桥梁工程勘察工作。
【关键词】GIS；勘察；空间分析
1 大型桥梁工程勘察的特点
大型桥梁一般都会跨越较远的距离，在这样的大跨度中，桥梁就会经历各种地形地貌及地质单元，有平原、河谷也有山地、溶岩，这些复杂的地质给工程的勘察工作带来了较大的困难和较多的工程量。如果勘察工作存在偏差就会导致施工中的返工甚至是桥梁建成后的沉降与坍塌，因此必须做好地质勘察工作。大型桥梁工程勘察划分为四个阶段，下面我们分阶段进行分析：一是，预可阶段。本阶段主要是以公路网规划和公路建设计划等为依据，对原来已有的相关资料进行分析，从地质条件方面探讨桥梁方案是不是合理是不是可行，同时给下一个阶段提供继续勘察的依据。二是，工可阶段。该阶段主要是掌握桥梁所在地的工程地质特征、各工程方案的一般地质条件与控制工程方案的主要地质问题等资料，从而提供数据方便确定桥梁路线的走向、桥梁的位置、桥梁的基础形式、桥梁的桩长等等。三是，初步工程地质勘察阶段。该阶段主要是以合同或协议书的规定为依据，在确定桥梁工程可行的前提下，对大型桥梁的场地开展深入的地质比选，从而更好的选定工程场地、确定合理的设计方案。四是，详细工程地质勘察阶段。本阶段主要是以已经获批的初步设计文件中所确定的修建原则、设计方案、技术要求等相关资料为依据，全面有效地开展勘察工作，从而最终确定桥梁的位置、桥梁的形式等，并且编制出具体的施工图设计文件。在大型桥梁工程中，由于要对不止一个桥址进行勘察，加上原本勘察工作就比较复杂，所以要严格按照上述步骤分阶段的认真的开展勘察工作。在外业勘察工作结束后的每个阶段还要做好勘察成果的整理工作，勘察成果形式多样，其中就包括图形数据，主要有AUTOCAD绘制的dwg以及dxf矢量图，随着GIS技术的不断发展，基于GIS的三维信息模型在工程勘察中也应用的越来越多，所以，成果中还包含了由CAD文件加工获得的GIS空间数据。
2 GIS在大型桥梁工程勘察中的重要性
在大型桥梁的岩土工程项目中，通过GIS技术能够有效地快速的收集诸如工程所在地的地貌、坡度、土层与水文等岩土方面的相关信息。然后通过GIS获取的信息，对桥梁岩土工程的地形特征进行评价，对其可能会对桥梁工程造成的影响进行研究，如是否存在地质灾害、施工后是否会对周围环境造成影响，通过设计是否适合在该地区建设桥梁等。最后充分利用GIS系统提高地质勘察准确性的优势进行桥梁项目的决策，以通过GIS获取的数据关系为基础构建出勘察模型，获取岩土工程中潜在的作用力，降低桥梁建设的质量与安全风险。
工程地质剖面图是地质勘察工作中的重要组成部分，主要是根据地质剖面图、勘探资料和试验成果所编制，用来反映研究区内一定深度范围内的垂向地质结构，一般将地下水位、取样深度、原位试验等数据标记在图中，这些数据只是点数据，在掌握空间拓扑技术的基础上，则可以将剖面线上的所有钻孔的分层特征及实验数据通过空间差值进行连线生成空间地质剖面图。一般情况下地层厚度只以柱状图进行表示，利用GIS差值可以绘制地层厚度空间分布图，利用钻孔分层数据就可以得到某一地层的厚度。在进行大型桥梁工程的地质评价过程中，需要进行承载力评价或渗漏评价，但是评价结果只是每个钻孔所代表的点位，尽可能的用较多的钻孔点反映研究区面。在掌握空间差值技术的基础上，可以将不同点的评价结果进行空间差值，使得评价结果具有空间特性，能够更好地反应研究区域真实的地质特性。
3 基于GIS的大型桥梁工程勘察
3.1 现场布设
按照桥梁工程岩土工程的实际状况，对GIS技术内的数据参数进行调整使其能够满足勘察的要求，同时要保证控制干扰GIS参数因素的出现。依据《岩土工程勘察规范》GB50021-2009约束GIS技术的勘察行为，进行勘察点的布设。勘探点的数量、间距、深度及其成果必须可以保证查清楚桥梁工程的地貌、坡度、土层与水文等条件，要满足设计需求。勘探孔要以桥梁设计方案为依据进行布设。一般情况下，工程地质条件简单的桥位，一个墩台布置1个钻孔或配合原位测试采用隔墩布置钻孔。如果所在地区地质条件比较复杂时可以多布设几个。总之勘察点的布设应当能够全面掌握桥梁岩土地质实际状况，并且可以获得工程对岩土地质的影响，对稳定性做出合理评价。
3.2 GIS勘察数据的获取
根据勘察设计和桥梁场区的实际状况来对GIS系统的设备进行安装，避免勘察工作进行时发生设备故障。在安装之前要最好设备的检查工作，包括全部组合器件是否符合要有、绝缘件能不能绝缘，紧固件有没有发生松动，气密性好不好等等。在使用GIS时要保证GIS系统的正常运转，首先要保证GIS设备的摆放不受外部环境的影响，GIS系统容易受自然环境因素的影响，所以在摆放时是要注意防潮、防尘工作，使用的时候要避免雨雪、空气湿度相对较小的天气。做好GIS设备的养护，减少设备故障，一旦发现故障要及时解决，避免由于设备问题造成的勘察数据不准确。桥梁岩土工程勘察人员在现场收集的数据要及时的导入到计算机中去，避免数据的流失，并且通过软件对这些数据进行分析，编制出合理的勘察报告。
3.3 GIS系统的查询与空间分析？
通过GIS技术对各种格式的数据录入、批量导入对地层统计结果进行报表输出，能够生成包括工程勘察报告中所需的柱状图、统计图、剖面图等一系列专业图件。针对研究的地质体层状特性，提供基于钻孔数据、剖面数据及等值线图等多源数据利用GIS空间分析模块生成三维空间模型。在桥梁工中通过GIS建立这样一个简易的地理信息系统，这个系统能够实现勘察中和地理位置紧密联系的数据的存贮和查询工作，这些数据包括桥梁工程的地质状况、水文地质、地震场类别、第四纪土层厚度和历年最高水位等等，将这些数据分类建立成一个图层，整个系统就是一个包含诸多方面图层的查询调用系统。无论是单独显示图层还是任意几个图层同时显示都可以。在查询过程中对于需要的数据可以直接通过Citystar的图形查询模块。
4 结束语
GIS系统大型桥梁工程勘察占有举足轻重的地位，随着使用的增多我们验证了GIS系统的强大功能。因此，我们在大型桥梁岩土工程勘察中要重视GIS系统，并在结合野外调查实验的基础上充分的发挥GIS系统的优势，做好数据模型的建立与分析工作，从而获取准确的桥梁勘察数据。
【参考文献】
[1]李保江.大型桥梁工程勘察信息管理剖析[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（32）.
[2]丛威青，潘懋，孙志东，等.基于三维GIS的工程勘察信息系统[J].工程地质计算机应用，2008（1）：1-6.
[3]曾洪波.GIS支持下岩土工程勘察设计一体化[J].大科技，2013（20）：281-282.
[4]丁海兵.基于GIS地质勘察信息系统应用研究[J].资源信息与工程，2016，31（4）：60-61.
[责任编辑：张涛]
