礦山地質災害治理工程竣工工程量測量方法分析

紀海英，魏義峰，王福麗

（1.青島城市學院，山東 青島 266000；2.青島市城陽勘察測繪有限公司，山東 青島 266109）

礦山地質災害包括了礦井、采礦、礦區地質災害，比如：地面塌陷、抻面沉降、滑坡、崩塌、冒頂、片幫、井下煤自然等[1]。隨著近年來我國煤礦采礦作業頻繁，使得礦山地質災害也頻頻發生，不但使礦產資源及土地資源受到破壞，而且還威脅到礦工的生命安全。因此，做好礦山地質災害治理工作刻不容緩。而在礦山地質災害治理工作開展過程中，竣工工程量測量又是尤為重要的一個環節，其測量項目繁多，包括：邊坡地形、宕底地形、掛網噴播面積以及種植槽長度等等。鑒于此，為了提高礦山地質災害治理工程竣工工程量測量工作的效率及質量，本文圍繞“礦山地質災害治理工程竣工工程量測量方法”進行分析研究價值意義顯著。

1 礦山地質災害治理工程竣工工程量測量的內容及基本表示方法分析

1.1 測量內容

對于礦山地質災害治理工程竣工測量來說，主要是對礦山地質災害治理工程竣工項目現狀的地形圖進行實測，并以此為基礎，針對其中的相關治理項目實施實地測量作業，進一步基于現狀地形圖當中將各項治理項目的工程量進行詳細標準。總結起來，礦山地質災害治理工程中竣工工程量測量的主要內容為：

（1）將相應比例尺的現狀地形圖視為工作底圖，主要將礦山地質災害治理工程竣工的項目及治理范圍等內容反映出來，涵蓋：①邊坡地形；②宕底地形；③掛網噴播面積；④截排水工程。⑤錨桿及格構；⑥種植槽長度等。

（2）針對施工單位具體完成的相關工程量進行計算，涵蓋：①邊坡削方量；②廢棄地開挖回填方量；③邊坡加固工程量；④截排水工程量；⑤綠化工程量等。

1.2 基本表示方法

在礦山地質災害治理工程竣工工程量測量工作開展過程中，明確了具體內容，則需掌握竣工圖測量項目的基本表示方法，主要包括：

（1）邊坡地形方面。對邊坡范圍進行現場實地測量，并對坡頂、坡腳位置進行精準測量。若坡頂到坡腳之間的斜距比較大，則需對坡中進行加密三維坐標點，使邊坡的形態、坡度以及走向均能夠真實地反映出來。

（2）宕底地形方面。進行高程點測量，然后用高程點表示出來；針對存在植被的區域，則需將相對應的圖式符號配置、標注好。

（3）掛網噴播面積方面。對掛網噴播的范圍進行規范檢測，在其邊界線每5米到20米的位置，進行1個三維坐標的檢測；針對噴播范圍內的采點密度，需符合計算機表面積的基本需求，保證采點密度盡可能大，從而使表面積的計算精度得到有效提升。

（4）截排水工程方面。在截排水工程方面，需對其路線轉折點、曲線起終點等構筑物平面位置及高程進行測量。對于直線段，每20米進行1個平高點的采集；對于曲線段，則以半徑大小及曲線長度為依據，每5米到20米的曲線長度，增加1個平高點的測量，進一步將截排水工程的長度、寬度、深度、走向等信息真實地反映出來。

（5）錨桿及格構方面。對格構護坡的范圍進行精準檢測，由于格構的規格一致，因此需對數量充足的定位點及定位線進行測量，進一步通過幾何制圖方法的應用，將網格繪制出來；其中，格網的交點個數，便是錨桿的具體數量。

（6）種植槽長度方面。針對種植槽的范圍進行現場實測，進一步以抽樣測量方法，對種植槽等相關綠化工藝工程量進行核算，但需保證抽樣樣本占比≥30%，以此確保反映出真實、可靠的核算結果數據[2]。

除上述內容項目的基本表示及測量方法以外，針對其他一些治理項目，則需對其實際形狀、范圍以及走向進行測量，進一步基于竣工圖上清晰、正確、規范地表示出來。

2 竣工工程量計算的依據及方法分析

2.1 計算依據

在礦山地質災害治理工程竣工工程量計算過程中，需以《礦山地質災害治理工程設計方案》中的相關計算內容作為基本的計算依據，同時結合變更設計資料、會議紀要等內容，保證計算內容及方案的真實性及可行性[3]。

2.2 計算方法

本次以國有某礦山地質災害治理工程項目為例，在其竣工工程量測量工作開展過程中，明確了需要進行計算的竣工工程量項目包括：

（1）地面任意兩點之間的長度計算。以現場實測線狀工程轉折點的三維坐標為依據，采取兩點之間長度的計算公式，將分段長度計算出來，然后對各分段長度進行求和，從而達到整條線段的長度。值得注意的是，在截排水工程、修建臨時上山施工道路、錨桿等線狀工程量統計方面，此方法適宜應用。

（2）表面積計算。針對野外采集獲取的三維坐標數據傳輸至計算機電腦系統當中，然后利用南方CASS7.1成圖軟件，對現場監測獲取的特征點通過連線畫成電子版的DWG格式的CAD圖形，進一步采取南方CASS7.1的表面積計算功能，將治理區塊的表面積計算出來。其計算具體方法為：將需要進行計算的面積，劃分成多個連續的小三角形，進一步結合圖上的高程點，通過匹配獲得每一個小三角形的角點高程，將每個小三角形的面積計算出來，針對多個小三角形面積進行求和，最終將整體區域的表面積計算出來。值得注意的是，在面狀工程的工程量計算方面，比如清坡、掛網客土噴播、地形整理、廢棄地平整、普通噴播、補植、植被綠化養護以及種植槽面積等，此方法適宜應用[4]。

（3）土石方量計算。在土石方量計算過程中，選擇使用的是南方CASS7.1成圖軟件，將計算區域的三維坐標提取出來，然后將DTM模型生成出來，進一步對削坡，或者開挖搬運土石方量進行計算。其計算具體方法為：針對同一區域，實施兩次測量，然后將前后兩次測量的三維數據，在建模之后進行疊加處理，進一步將兩次測量當中區域內方量的實際變化情況計算出來。在計算前期，需針對測量區域進行施工前、施工后建模，然后生成DTM模型，保存后將文件格式設置為“＊.sjw”。利用構建的DTM模型，針對各區域進行計算，可以使由于山體起伏不規則形態引發的土石方量計算誤差得到有效控制；并且，三角網DTM對不規則地形描述準確，在數據冗余量方面比較小，計算誤差也很低，和傳統測量方法比較，測量數據精準性更高。值得注意的是，在相關土石方工程量計算中，比如爆破削坡減載、削坡以及深坑土石方回填等，此方法適宜使用。

（4）截（排）水溝砂石方量計算。對于截（排）水溝截面來說，通常設計為梯形（如下圖1），以梯形體積計算公式為依據，在砂石方量計算過程中，首先將水溝砂石外圍體積計算出來，然后將砂石內部溝的體積減去，從而得出最終的砂石方量計算結果。

圖1 截（排）水溝截面

（5）種植槽工程量計算。以相關合同為依據，采取抽樣測量計算方法，對種植槽相關綠化工藝工程量進行計算，需注意抽樣樣本數量需均勻分布，且抽樣占比需≥30%。同時，因種植槽在陡峭山體上分布，從相關工作人員測量作業的安全性角度考慮，在實測方面，利用了免棱鏡全站儀，主要測量的內容包括：其一，對種植槽實際外圍邊界進行測量，針對內部山體凹凸以及起伏變化位置，則進行高程點的測量，進一步將種植槽的總表面積計算出來[5]。其二，基于測量區域范圍內，選擇若干塊區塊，然后對每一塊種植槽的表面積、長度計算出來，進一步對各區塊的表面積之和、種植槽長度之和計算出來，與總表面積相乘，便最終獲得測定區域種植槽的竣工總長度。

3 結語

綜上所述，礦山地質災害治理工程竣工工程量測量是非常重要的一個工作項目，需明確其測量的主要內容及竣工圖測量的表示方法，進一步以相關工程量計算依據為參考標準，對竣工工程量進行認真、嚴謹地計算，包括：地面任意兩點之間的長度計算、表面積計算、土石方量計算、截（排）水溝砂石方量計算以及種植槽工程量計算等。總之，相信做好工程量測量工作，能夠為礦山地質災害治理提供有效的數據信息支持，進一步全面促進礦山地質災害治理工作效率及質量的提高。