桥梁设计中工程地质信息的应用研究

摘要：桥梁设计的最重要的基础元素是工程地质信息，每一项信息都在桥梁的设计中起着举足轻重的作用。通过将工程地质信息电子化，结合当前先进的计算机技术以及相应的程序化设计，实现了桥梁设计中工程地质信息智能化处理。文章分别从桥梁设计对工程地质信息的需求、桥梁设计中的工程地质信息资源应用研究以及软件实现信息化应用三个方面进行了重点的论述。

关键词：桥梁设计；工程地质信息；应用研究

Abstract: the design of the bridge is the most important element is the basis of engineering geological information, each and every one of the information in the design of the bridge are of vital importance. Through the geological information electronic engineering, and combining the current advanced computer technology and the corresponding procedure design, realization of bridge design engineering geological information intelligent processing. The article separately from the bridge design to the demand of information engineering geology, the design of bridge engineering geological information resource application research and information technology application software realize the three aspects of the key in this paper.

Keywords: bridge design; Engineering geological information; Application research

中图分类号：K928文献标识码：A 文章编号：

当今科技的新迅速发展，为各行各业的传统运行模式提出了挑战，同时也展示了信息化所带来的便利、高效等不可比拟的优势。信息化作为当前最为热门的发展趋势，探讨与解决发展中出现的问题、如何利用各种信息资源以及使之充分的发挥自身的效力就成为了当务之急。但现实的情况却远没有达到预定的目标，例如桥梁的施工设计中对于信息的使用紧紧的停留于人工操作的水平。这样的发展现状严重的制约了桥梁设计的效率以及地质信息智能化的优势。因此有必要对桥梁施工设计中工程地质信息的智能化研究进行开发。

1. 桥梁设计对工程地质信息的需求

1.1工程地质信息在桥梁设计中的必要

在进行桥梁的设计中一般将设计分为上下两部分：上部的设计指的是桥梁的梁部、结构受力分析、相应的构件卫星等设计；下部的设计主要是指基础的结构尺寸、桥墩台的尺寸以及其受力的分析。由于上部的结构受力会直接的影响到下部的结构受力，而下部作为桥梁的最终受力结构，其合理性对于整个桥梁的整体性能有着最为重要的影响。同时由于桥墩的基础是地面以下的结构，其结构的受力直接的受到地基土岩性的影响，而地基土又是工程地质信息中最为基本的信息，为此桥梁的设计合理性与工程地质信息与这密切的联系。

1.2工程地质信息分类

桥梁设计所涉及的工程地质信息按照信息的来源可以分为以下三类：人工综合信息、试验信息以及勘察信息。

（1）人工综合信息。人工综合信息有一定的范围，一般是指地层的连接、工程地质说明等信息资源。是由专业的工程设计人员通过人工的操作以及判断所完成的部分地质信息。

（2）试验信息。试验信息是通过采集施工场地的土样，然后进行各种指标的测试，从而获得沿途的各项信息，包括水质分析、压缩曲线、液性指数、含水量以及岩石极限抗压强度等信息。

（3）勘察信息。勘察信息是三种方式中最为直接的获取信息的方法，包括岩层的厚度、地下水位、承载力以及岩层名称。

2.桥梁设计中的工程地质信息资源应用研究

工程地质信息一般可以分为5大部分：钻孔信息、水质信息、工程地质纵断面图、土工试验信息、工程地质总体信息。下面分别的论述其在桥梁设计中的应用研究。

2.1工程地质总体信息

工程地质总体信息不能直接的应用于桥梁的设计，其主要作用是为了让桥梁设计人员在接受到信息后可以在短时间内对于该工程的地质地层岩性有一个整体性的认识，并且同时兼顾水文地质以及地震因素情况，以便于设计出构思合理的基础结构设计方案。

作为工程地质总体信息，它对桥位置的地质状况的综述主要包括以下几方面：水文地质特征、地震参数、地层承载力、地层的岩性描述、地形的地貌特征以及钻孔孔数、深度以及桥梁的位置等。

2.2钻孔信息

钻孔信息作为地质信息的重要内容，其呈现形式一般为柱状图形。通过这一图形，我们可以获得钻孔内各地层的岩性描述，其涵盖的信息包括：钻孔的编号、钻孔的高程、钻孔的位置、地层层底深度、岩土描述、时代成因、水位深度以及基本承载力等，要求每一个钻孔都要说明以上信息。

桥梁设计中的所涉及的地质钻孔要选择在靠近桥墩的位置，以便能够充分的体现桥墩位置岩层的软硬分布、承载力以及土质性质等重要信息。进行桥梁设计时可以直接的使用这些信息的参数，或者根据这些信息推算、选取设计所需要的地基系数、摩擦阻力等基本参数。例如承载力是基础设计中所需要直接使用的重要参数，而水位的深度决定了设计中是否考虑水浮力的参数。通过将这些可以直接的应用于桥梁设计中的信息数据化，就可以实现桥梁设计中直接的利用这些电子信息，而这正是信息应用的重点。

2.3土工试验信息

土工试验信息包含在试验报告中，是对于岩孔的属性的分析，土工试压报告中最为重要的数据有：压缩模量、压缩曲线试验图表、液性指数、天然含水量、土容重、 塑性指数、内摩擦角、筛分资料、黏聚力等。上述的这些信息直接的影响到设计参数的选取，例如液性指数是查取摩擦阻力以及地基系数比例系数的重要参数。

2.4水质信息

水质信息主要反映地下水成分分析结果，最终得到地下水是否对混凝土有侵蚀性。

2.5工程地质纵断面图

工程地质纵断面图是以上所有信息中最直观、重要的信息，从中可以得到包括地层类型、深度、承载力、地层连线、地质钻孔位置等，也可以看出地层的走向、范围、厚度，对于桥梁设计有着极为重要的指导意义。

3. 软件实现信息化应用

由于当前的铁路及公路的桥梁建设中，其设计的工作量较大，从而极大的拉长了设计周期，从而影响到了全线的设计。因此迫切的需要建立相应的智能化软件技术，以达到简化工作流程、减少工作量以及使得设计更为的清晰、易懂。

所开发的软件要可以实现一系列的自动化处理功能，例如自动的录入工程地质信息以及自动的进行参数的处理，并且可以按照各项得到的参数提供桥梁设计的参数缺省值，以实现参数的确认。同时要保证设计人员对各项数据具有可操控性，通过机器的程序化以及人工的修正来适应桥梁设计的复杂多变的特点。最后还要有更为人性化的操作界面，可以记录需要保存的数据，自动的完成所需数据的准备，而且具有良好的软件接口、便于维护与升级。

结束语：

在桥梁设计中实施工程地质信息的智能化应用是在传统的基础上的一个飞跃，其在桥梁领域的作用与意义是不可估量的。尤其是在计算机技术以及网络的迅猛发展和普及的形式条件下，通过将计算机软件技术应用于地址信息方面，不仅极大的适应了当前的现状，同时还有力的促进了生产效率的提高。

参考文献：

[1] 铁道第三勘察设计院.铁路工程设计技术手册•桥涵地基和基础[K].北京:中国铁道出版社, 2002.

[2] T B1000211―2005,铁路桥涵设计基本规范[S] .

[3] T B1000215―2005,铁路桥涵地基和基础规范[S].

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。