基于激光測距技術的復雜邊坡角測量方法*

許曉晨 李 鑫 崔 清 陳 曦

(1.徐州市計量檢定測試中心，徐州221002；2.中國礦業(yè)大學 礦業(yè)工程學院，徐州 221116)

0 引言

邊坡是自然界中廣泛存在的一種巖土結構體，是巖體、土體在自然重力作用或人為作用而形成一定傾斜度的臨空面。按成因邊坡可分為人工邊坡和自然邊坡，按地層巖性可分為土質邊坡和巖質邊坡，按巖層結構可分為層狀結構邊坡、塊狀結構邊坡和網狀結構邊坡；按巖層傾向與坡向的關系可分為順向邊坡、反向邊坡和直立邊坡。人工堆筑的小型邊坡，形狀一般較為規(guī)則，邊坡角度易于獲取；對于自然形成的邊坡，由于長期經受風化等因素的影響，坡面起伏變化，不能夠采用傳統(tǒng)的設備對邊坡角度進行準確的測量[1]；人工開挖形成的高大邊坡，如露天礦邊坡，坡面是大量碎裂巖體，人員無法接近，更不能獲取準確的角度。目前，現場施工對于邊坡角度的要求越來越高，能否準確的測量邊坡角度[2]，將是保證工程質量的關鍵因素。

1 激光測距技術

激光測距儀是利用激光對目標的距離進行準確測定(又稱激光測距)的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光，由光電元件接收目標反射的激光束，計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離[3]。若激光是連續(xù)發(fā)射的，測程可達40km左右，并可晝夜進行作業(yè)。若激光是脈沖發(fā)射的，一般絕對精度較低，但用于遠距離測量，可以達到很好的相對精度[4]。

激光測距是光波測距方式中的一種，如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點間往返一次所需時間為t，則A、B兩點間距離D為