淺析露天邊坡變形監(jiān)測技術

廖文康

（貴州有色地質工程勘察公司，貴州 貴陽 550005）

GPS-RTK技術屬于目前比較成熟的一種變形監(jiān)測技術，其主要是將GPS-RTK技術與RTK技術有效結合起來，具備快速、高精度定位的優(yōu)勢，可以借助載波相位實現動態(tài)性定位，能夠有效地控制冗余監(jiān)測時間，并縮短監(jiān)測的時間成本，同時測量的精度較高，所以該技術的應用已經成為礦產開采的常規(guī)技術。GPS-RTK技術對于露天邊坡變形的實時監(jiān)測而言，其能夠及時有效的發(fā)現邊坡的變形情況，并為后續(xù)的邊坡加固施工提供可靠的數據支持。對此，探討露天邊坡變形監(jiān)測技術具備顯著實際意義。

1 監(jiān)測原則

目前露天邊坡的變形因為存在高頻率、危害大的特征，所以在具體工作中監(jiān)測屬于重點工作項目。在工作中需要做好基礎原則的控制，首先需要做好全面性。邊坡的穩(wěn)定性影響因素比較多，在具體監(jiān)測工作中可選擇的監(jiān)測項目也比較多，例如裂縫的伸長、地基的位移、爆破振動以及壓力測量等，在具體工程中很難對所有項目實行逐一性、全面性的監(jiān)測，所以必須按照實際情況做好重點指標的選擇，保障整個監(jiān)測實效性[1]。監(jiān)測點的設置期間需要盡可能保障監(jiān)測系統(tǒng)對于邊坡的實施、全面性覆蓋，同時做好重點區(qū)域的監(jiān)測需求、計劃制定，預先設置監(jiān)測點；其次，一般情況下監(jiān)測系統(tǒng)的組建、監(jiān)測以及數據分析、數據反饋等都有著短時間的要求，這也是保障工程施工進度以及邊坡實時穩(wěn)定的關鍵，在邊坡監(jiān)測期間必須保障儀器設備運行質量，從而保障整個監(jiān)測系統(tǒng)的高質量穩(wěn)定運行；最后，便捷性以及合理性。監(jiān)測系統(tǒng)應當具備操作簡單、定位準確以及移動便捷等優(yōu)勢，這也是提高邊坡變形監(jiān)測工作效益的關鍵。同時對于目前設備的充分應用也是保障整個系統(tǒng)造價合理性的重點，是提高經濟適用性的核心。

2 露天邊坡變形監(jiān)測技術的應用

一直以來GPS-RTK監(jiān)測技術的應用范圍就非常廣闊，服務的領域主要涉及到水利、交通、礦山、橋梁、機電等多個部門，在具體的監(jiān)測技術范圍方面主要有審圖、監(jiān)測放線，并且還涉及到項目成立概算、項目工程量預算、工程量現場結算、設計變更以及現場簽證等多方面[2]。具體而言，GPS-RTK技術的應用優(yōu)勢主要在于以下幾點：①GPSRTK監(jiān)測技術的自動化程度較高，在具體的監(jiān)測中，工作人員只需要簡單的設備操作，例如選擇天氣數據的采集、實施觀察儀器設備的工作狀態(tài)，便可以實現相應數據的獲取。同時GPS-RTK的體積較小，攜帶便捷，可以在野外實現隨時性的監(jiān)測，只需要按下設備的開關便可以完成監(jiān)測工作；②定位精度較高。按照相關數據的應用，可以在50km的基線以內，都能夠達到百萬分之一的定位精度，在100km至500km之間，精度也可以達到萬分之一；③GPS-RTK衛(wèi)星數量較多，分布也比較均勻，在這樣的環(huán)境下覆蓋率效果突出，基本上GPS-RTK技術可用于任何地方、任何工程；④GPS-RTK監(jiān)測技術的監(jiān)測時間需求較短，編程、自動化以及智能化等方面的技術特征突出，可以為GPS-RTK技術提供許多基礎性的支持，隨著近些年GPS-RTK技術持續(xù)發(fā)展，20km以內的靜態(tài)定位時間只需要10多分鐘。

邊坡的變形監(jiān)測是一種反復性的變化過程，所以在監(jiān)測期間也需要根據邊坡的特征做好重復性的處理。在保障監(jiān)測點位置合理性的同時還需要做好不同點位的調控，保障精度和頻率的準確性。以沉降監(jiān)測為例，可以采用GPS-RTK的技術方式進行處理，首先是做好監(jiān)測點的選取。邊緣的沉降相對而言具備穩(wěn)定性，其可以有效的控制或減少水準點的高程并做好相關的檢驗，水準點普遍需要設置3個以上，在保障穩(wěn)定性選擇而的基礎上，做好水準點的邊坡沉降監(jiān)測埋設，監(jiān)測點的位置秀遷怒需要保障構筑物與邊坡的關系和類型，做好監(jiān)測點的位置均勻分布。水準點和監(jiān)測點之間的距離應當控制在60m到100m左右。其次，沉降監(jiān)測的相關固定必須完善。需要確保監(jiān)測的周期合理性，在保障監(jiān)測單埋設穩(wěn)定處于邊坡、構筑物的基礎上，需要做好主體施工處理，保障施工之前不能出現任何的監(jiān)測主體，在主體施工期間需要間隔1層到2層進行監(jiān)測，在峰頂和竣工完成之后則需要間隔1個月實行監(jiān)測。在沉降變化不突出的情況下，可以適當的延長監(jiān)測的間隔。在監(jiān)測的方式以及儀器設備的選擇方面，橋梁的沉降監(jiān)測一般需要采用DSI精密性水準儀進行，可以采用二等水準測量的方式保障水準測量的精確度，在監(jiān)測期間需要確保水準尺的均勻性，確保視線處于50m以內，保障前后的視距相近。沉降監(jiān)測方面需要做好監(jiān)測位置的長期、連續(xù)性處理，保障監(jiān)測的結果合理性。做好監(jiān)測期間的相關固定處理，監(jiān)測期間工作人員必須做好水準儀和水準尺的固定處理，并按照監(jiān)測計劃做好日期、路線以及方法的調控。在每一次監(jiān)測完成之后需要及時做好相關數據記錄，在計算相關結果和精度的同時需要及時調整閉合差，在計算不同的沉降點高程的同時需要做好監(jiān)測點高程、日期以及荷載等多方面數據的記錄，計算相關監(jiān)測點的沉降數據情況，并按照橋梁的沉降裝做好相應時間、曲線的關系記錄，保障監(jiān)測結果的可靠性。

為了更好的提高邊坡變形監(jiān)測技術的應用效果，下面提出幾點注意事項：①監(jiān)測點和埋石位置。普遍而言露天礦在監(jiān)測過程中，邊坡監(jiān)測電位的選擇應當盡可能規(guī)避坡底，其目的在于預防信號傳輸過程中造成遮擋，從而促使監(jiān)測數據傳輸遭受影響，導致信號傳輸波動。所以監(jiān)測點的選擇一般是以遮擋物比較少并且容易監(jiān)測的位置。煤層以及巖石層的布點過程中需要盡可能規(guī)避滑坡對于監(jiān)測結果的影響。在埋石方面應當盡可能在凍土層之下區(qū)域進行布點，主要是因為這樣的布點方式可以規(guī)避氣候環(huán)境所導致的位移問題，同時將不同煤層的標志中線集中在一個鉛垂線上，埋石的周邊區(qū)域需要設置具體的標志，以便于后續(xù)的監(jiān)測，從而保障監(jiān)測的精度以及實效性；②預警參數。在邊坡變形監(jiān)測中做好預警參數的設置是保障監(jiān)測效果的重點。在預警值方面，需要保障開采層同一側的變形監(jiān)測點維持在同向，實際的水平位移量預警值應當超過10mm以上，邊坡原始的地面平均沉降量預警值應當在0.003H以上，H屬于開采深度。邊坡周邊的原始地面下沉速度預警值應當在10mm以上，整體水平位移預警值應當為0.006H以上。

3 結論

綜上所述，目前邊坡監(jiān)測技術的應用范圍仍然較大，目前來看已經可以將GPS-RTK技術、通訊技術、數據庫技術以及可視化技術等集成應用于邊坡監(jiān)測工作中。按照露天礦區(qū)的施工特征，借助GPS-RTK技術可以更好的實現全天候、實時性的監(jiān)測，能夠及時發(fā)現邊坡的變形問題，以便于后續(xù)的解決方案及時且準確的制定。但是GPS-RTK技術仍然存在一些問題，這就要求操作人員在具體應用中做好細節(jié)與流程的優(yōu)化制定，最大程度提高邊坡防護的實踐性應用效果，提高邊坡防護質量。