徠卡第三代測量機器人在甕福磷礦礦坑變形監測中的觀測方法

鐘 陽，劉富春

(1.甕福(集團)有限責任公司，貴州貴陽 550002；2.江蘇星月測繪有限公司，江蘇鹽城 224000)

徠卡測量新技術應用專欄

徠卡第三代測量機器人在甕福磷礦礦坑變形監測中的觀測方法

鐘 陽1，劉富春2

(1.甕福(集團)有限責任公司，貴州貴陽 550002；2.江蘇星月測繪有限公司，江蘇鹽城 224000)

英坪2號坑采場是甕福磷礦位于英坪礦段0-6線的一個大型露天磷礦采坑，在2號采場西翼形成了高達180 m的下盤順層層面邊坡，其中上半部邊坡坡度平均為32°。通過徠卡TS30儀器對此邊坡的多次觀測結果進行分析與對比，研究與探討邊坡位移變化規律與外在因素影響的關系，并對原有設計方案提出建議。

英坪2號坑采場；邊坡觀測分析；邊坡方案設計

一、監測工程背景

英坪2號坑采場是甕福公司位于英坪礦段0-6線的一個大型露天磷礦采坑，由于在下盤邊坡頂部排土，以及在下盤邊坡半中腰開挖回采直接底板下部a層礦，截斷了順層邊坡表層堅硬頂板，致使采場西翼4線附近下盤邊坡上半部邊坡開裂下沉位移。據2011年12月底測量，采場西翼4線附近下盤邊坡上部產生多條不同程度的裂縫，最長的裂縫約250 m，目前這部分滑坡體還有進一步發展的趨勢。

為了控制滑坡體的進一步發展及確保安全，公司需要對滑坡體進行綜合治理。

二、監測設計方案及實施

結合邊坡的現狀，其布置方案參考某勘察研究院《英坪礦西翼底板邊坡的穩定性分析報告》的研究成果，大致分為不穩定區、較穩定區、穩定區，根據其分析定論有針對性地分區成軸線并布置監測點，按總體為北密南疏的原則進行軸線布置，并結合下盤邊坡頂部排土場一并考慮布置，設計規劃為大致布置4條橫軸線、4條縱軸線，監測等級技術要求按四等三角控制測量標準執行，監測周期按具體情況合理調節，大致為位移加速期每天監測一次，位移平穩期每周監測一次，位移穩定期每半月/一月監測一次，監測周期視具體監測狀況再作詳細調整。根據監測設計方案，預警值設計為最大位移值80 mm。

三、監測結果分析

根據監測結果，治理前滑坡體在2012年3—5月段最大沉降量達到290 mm，水平位移量最大達到186.1 mm；治理后2012年6—8月段最大沉降量達到486 mm，水平位移量最大達到249.4 mm，2012年9-10月段最大沉降量達到40 mm，水平位移量最大達到22.9 mm。

直至2013年12月，從監測資料結果分析發現，采場西翼邊坡有南東方向滑動的總體趨勢，從2013年3月1日至2013年12月31日，位移沉降變化最大的為第二、第三縱軸線剖面。第二縱軸線剖面監測點為A6、A7、A8號點：①A6號監測點3—11月水平位移累計為109.66 mm，沉降值累計為118 mm；而到12月水平位移累計為115.43 mm，沉降值累計為120 mm。②A7號監測點3—11月水平位移累計為135.24 mm，沉降值累計為75 mm；而到12月水平位移累計為138.71 mm，沉降值累計為84 mm。③A8號監測點3—11月水平位移累計為143.23 mm，沉降值累計為77 mm；而到12月水平位移累計為146.0 mm，沉降值累計為81 mm。第三縱軸線剖面監測點為A10、A11、A12號：①A10號監測點3—11月水平位移累計為113.89 mm，沉降值累計為73 mm；而到12月水平位移累計為117.18 mm，沉降值累計為73 mm。②A11號監測點3—11月水平位移累計為118.12 mm，沉降值累計為63 mm；而到12月水平位移累計為121.30 mm，沉降值累計為69 mm。③A12號監測點3—11月水平位移累計為117.61 mm，沉降值累計為52 mm；而到12月水平位移累計為119.33 mm，沉降值累計為53 mm。該邊坡于2013年11月20日災害治理工作全面完成，從最近兩個月監測結果可看出，該邊坡各監測點監測值變化均不大，說明邊坡目前呈穩定狀態。以具有代表性的A7為例，其2012年變化趨勢如圖1所示。

圖1 2012年監測點A7位移變化趨勢圖

從2013年3月26日起至2013年12月30日的監測數據對比2012年邊坡治理施工期監測數據可看出，治理后的邊坡位移速度明顯放緩，從6月份開始趨于平穩，說明治理效果明顯，邊坡安全大大提高。2013年監測位移變化趨勢如圖2所示。

圖2 2013年監測點A7位移變化趨勢圖

四、設計方案探討與建議

針對監測成果資料分析及目前邊坡位移現狀，徠卡TS30全站儀監測數據與現場位移變化完全吻合，儀器性能穩定，說明監測數據真實有效；邊坡的方案設計是在研究了邊坡詳細的地質資料及參考了邊坡的穩定性分析報告成果的基礎上編制而成的，達到了監測的總體目的，能夠很好地指導監測工作的順利實施，總結如下：

1)設計方案把預警值設置為80 mm，而無論是快速滑動期，還是滑動穩定期的監測成果都嚴重超出，說明最初的預警值設置不嚴謹。筆者認為應當分別設置不同階段的預警值，實行預警等級管理機制，借鑒相同邊坡的經驗，結合現場實際，研究計算出可行的預警值。

2)要認真結合地質、水文、氣象及相關研究報告資料，對滑坡體進行全面分析，從而探尋邊坡滑坡位移規律，為礦山其他類似高邊坡監測提供借鑒。

3)從此次監測工作中，總結了邊坡監測的經驗與規律，對后期類似礦山邊坡監測工作具有參考價值與意義。

[1] 張正祿.工程測量學[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[2] 牛長旭.礦山測量學[M].北京：冶金工業出版社，1980.

(本專欄由徠卡測量系統和本刊編輯部共同主辦)