测量机器人在滑坡变形监测的应用论文_谢刚雄,刘雪婷

1.四川九〇九工程勘察设计院 四川绵阳 621000;2.四川建筑职业技术学院 四川德阳 618000

摘要:随着我国基础设施建设步伐的加快,人们在享受便利交通的同时也饱受各种各样灾害的困扰,为减少灾害对人民生命和财产的影响,必须对相关建筑物及变形体进行平面位置和高程变化的监测,文章以滑坡为例,介绍了滑坡灾害变形监测的相关方案及关键技术。

关键词:测量机器人;滑坡;变形监测

1 引 言

变形监测是对被监测的对象或物体简称变形体进行测量,以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。变形监测又称变形测量或变形观测它是工程测量学的重要研究内容[1、2]。变形监测的意义在于通过大量采集相关数据,分析变形体变化的相关规律,并对其进行科学合理的预测和预报。

2 研究区概况

受四川蜀渝石油建筑安装工程有限责任公司川西北分公司的委托,对金华7井井场滑坡治理工程施工期间地表位移沉降变形监测,金华井井场滑坡位于四川省三台县古井镇境内,滑坡为回填土,体积达3万方。整个工程采用预应力锚索+格构梁、喷锚挂网和排水、裂缝夯填等多种综合应急治理措施。

该测区交通方便,滑塌区域无建筑物,滑塌体前缘下为大碑垭村村级公路。施工期间天气炎热气温较高,8~10月份为雨季,监测困难度较大。

3 现有资料分析与评价

监测网坐标系统采用独立坐标系,高程系统为相对高程系统。在应急抢险监测时,建立2个I级点,高程为三角高程对向观测而得[3~5],满足本次监测工作的需要,可作为本次监测的基准点。

4 设计方案

4.1 观测的精度要求

本次滑坡变形监测等级为三级,相关精度指标参见工程测量规范等。

4.2 水平位移监测网

根据工程特点,经过现场踏勘,布设了水平基准点和水平工作基点共2个,其编号为:JZ1、JZ2,布设了水平位移监测点27个,在滑坡体上呈9纵5横分布。其编号为:JC1-JC27。

4.3 垂直位移监测网

由于受地形条件限制无法进行几何水准作业,采用电磁波测距三角高程导线,施测四等高程监测网。沉降基准点利用平面位移基准点,共2点。沉降监测点利用滑坡体上的平面位移监测点,共27点,其编号与平面位移监测点相同。

4.4 观测周期与监测精度

4.4.1观测周期

变形监测的周期根据三方面综合判断:①地表位移变形速率②人工监测状况③深部位移监测资料位移监测周期一般为每天三次,变形速率增大或出现异常变化时,应缩短监测周期;裂缝变化监测与人工巡视检查周期

宜为1天,发现异常应随时加密监测和巡查。

4.4.2观测精度

位移和下沉变化观测误差应小于实际变形值的1/5~1/10,一般应在毫米级。裂缝变化、深部位移观测误差一般应不大于2 mm或监测周期内平均变化量的1/5。

4.5位移点观测

4.5.1 水平位移点观测

4.5.1.1 交会点布置

整个滑坡体监测点分5横9纵27点布设,以监测网中的JZ1和JZ2为工作基点,采用坐标测量方法对监测点进行施测。测角交会时,在交会点上所张的角不宜大于120°或小于60°。工作基点到测点的距离不易大于300m。当采用三方向交会时,上述要求可适当放宽。观测时,测点上应设置觇牌;采用测边交会时,交会点上所张的角不宜大于135°或小于45°。工作基点到测点的距离不宜大于600m。测点上应埋设安置反光镜的强制对中底盘。

4.5.1.2 位移点的观测

水平角观测应采用方向法观测4测回(晴天应在上、下午各观测两测回)。每一方向均须采用“双照准法”观测,即照准目标两次,读数两次,两次照准目标读数之差不得大于4″。各测次均应采用同样的起始方向,当观测方向的垂直角超过±3°时,该方向的观测值应加入垂直轴线倾斜改正。

5观测成果及分析

监测工作从2012年7月27日开始,到2012年10月31日结束。在施工期间观测了近100日,共计完成对变形监测点195余次变形测量,经过对原始数据的认真核对、计算、分析和整理,得出JC5监测点水平累计位移量最大,最大为414.8mm;JC3监测点垂直累计位移量最大,最大为-401.0mm。经过对水平位移和垂直位移变化较大的监测点分析,主要是受到8月4日至6日的边坡锚索施工和9月22日前后井场平台注浆孔施工造成的,其次雨水浸泡场地对边坡的滑动也产生了一定的影响。在监测过程中,当监测点数据出现明显异常时,监测人员及时告知业主代表、施工人员及设计人员,采取必要的预防措施,确保了施工安全。部分监测点成果统计如表4所示,部分监测点变化曲线如图1所示。

6 结论与讨论

应用测量机器人对整个滑坡治理施工全过程进行监测,方法简单易行。准确的反映了滑坡体的变形情况。滑坡的监测工作,可根据实时的变形位移数据,分析、预测滑坡及周边环境在施工过程中的土体位移,采取有效措施,达到安全施工的目的。同时得出如下结论和建立:

(1)监测点产生明显位移的点主要分布在挡墙上和井场平台斜坡前缘,其位移量主要是受到锚索孔和注浆孔施工产生震动而造成的。其次,雨季降雨对井场的浸泡也导致监测点产生微量滑移。

(2)在滑坡治理施工结束时,由于施工场地需求,大部分监测点已遭到破坏,对保留在挡墙上的监测点的位移曲线图分析,各点水平位移和垂直位移未呈现明显增大趋势,处于平稳状态。但滑坡也会受到降雨等外界因素的影响,建议在施工结束后,在试运行期间,选择部分监测点继续进行治理效果监测。监测周期可以考虑一个水文年,监测数据无异常时,每月观测一次,若出现异常情况和雨季可适当加密。

参考文献:

[1]岳建平,田林亚.变形监测技术与应用[M].北京:国防工业出版社,2006

[2]张正禄,等.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2005

[3]《工程测量规范》GB50026-2007

[4]《建筑变形测量规范》JGJ8-2007

[5]《滑坡、崩塌监测测量规范》DZ/T 0227—2004

论文作者:谢刚雄,刘雪婷

论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿

论文发表时间:2016/4/8

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