基于測(cè)量機(jī)器人的高邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)

1、基于測(cè)量機(jī)器人的高邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)內(nèi)容提要要一 問(wèn)題題的提出出二 高邊邊坡定義義三 高邊邊坡類(lèi)型及特特點(diǎn)、病病害四 高邊邊坡的安安全監(jiān)測(cè)測(cè)技術(shù)介介紹五 基于于測(cè)量機(jī)機(jī)器人的的高邊坡坡自動(dòng)化化監(jiān)測(cè)技技術(shù)一 問(wèn)題題的提出出高邊坡在在工程建建設(shè)中存存在廣泛泛，比如如公路高高邊坡、水利水水電高邊邊坡、礦礦山高邊邊坡等，高邊坡坡坡度陡陡、高度度高，治治理難度度大，有有些高邊邊坡由于于其地質(zhì)質(zhì)狀況很很差或者者其特殊殊性，在在工程完完工后邊邊坡需要要持續(xù)的的監(jiān)控量量測(cè)。一一些嚴(yán)重重病害的的邊坡也也需要持持續(xù)的監(jiān)監(jiān)控量測(cè)測(cè)。本文文探討怎怎么樣高高效的進(jìn)進(jìn)行高邊邊坡的監(jiān)監(jiān)測(cè)水利水電電高邊坡坡公路高邊邊坡礦山高

2、邊邊坡二 高邊邊坡定義義高邊坡定定義：對(duì)對(duì)于土質(zhì)質(zhì)邊坡高高度大于于20m、小于100m或巖質(zhì)邊邊坡高度度大于30m、小于100m的邊坡，其邊坡坡高度因因素將對(duì)對(duì)邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性產(chǎn)產(chǎn)生重要要作用和和影響，其邊坡坡穩(wěn)定性性分析和和防護(hù)加加固工程程設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)進(jìn)行個(gè)個(gè)別或特特別設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算，這些邊邊坡稱(chēng)為為高邊坡坡。表1不同部門(mén)門(mén)巖石工工程高邊邊坡類(lèi)型型及特點(diǎn)點(diǎn)一般高邊坡高度范圍邊坡及邊坡工程特點(diǎn)水電系統(tǒng)人工：100-700m自然：100-1000m邊坡高度大，地質(zhì)結(jié)構(gòu)及環(huán)境條件復(fù)雜，工程對(duì)邊坡質(zhì)量要求高，常需要保證永久穩(wěn)定。礦山系統(tǒng)人工：100-800m邊坡高度大，地質(zhì)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,工程對(duì)邊坡質(zhì)量有一定要求,

3、 但通?？紤]極限設(shè)計(jì)。鐵道系統(tǒng)人工：50-150m自然：100-300m邊坡高度一般較大，地質(zhì)結(jié)構(gòu)及環(huán)境條件復(fù)雜，對(duì)邊坡質(zhì)量要求高，但通常要求線路快速通過(guò)。公路系統(tǒng)人工：30-80m自然：30-150m邊坡高度一般較小,地質(zhì)結(jié)構(gòu)及環(huán)境條件相對(duì)簡(jiǎn)單,對(duì)邊坡質(zhì)量要求較高。城建系統(tǒng)人工：15-50m自然：15-100邊坡高度小,地質(zhì)結(jié)構(gòu)及環(huán)境條件相對(duì)簡(jiǎn)單,對(duì)邊坡質(zhì)量要求高。三 高邊邊坡的類(lèi)類(lèi)型及特特點(diǎn)、病病害邊坡的常常見(jiàn)病害害類(lèi)型有有：風(fēng)化化剝落、流石流流泥、掉掉塊落實(shí)實(shí)、崩塌塌、傾倒倒、坍塌塌、潰屈屈、溜坍坍、坍滑滑、滑坡坡、錯(cuò)落落等11大類(lèi)。其中最最嚴(yán)重的的為坍滑滑、滑坡坡。堆積層坍坍塌黃土滑坡

4、坡錯(cuò)落礦山邊坡坡災(zāi)害嚴(yán)嚴(yán)重根據(jù)我們們對(duì)全國(guó)國(guó)非煤露露天礦山山調(diào)查與與詳細(xì)研研究分析析，在我我國(guó)21個(gè)典型型的非煤煤露天礦礦山大中中型邊坡坡中，出出現(xiàn)過(guò)變變形、破破壞的占占42.7%，接近半半數(shù)，處處于險(xiǎn)級(jí)級(jí)邊坡占占19，處于于病級(jí)邊邊坡占71，正常邊邊坡僅占占占10。礦山高邊邊坡災(zāi)害害攀鋼朱家家包包鐵鐵礦南幫幫邊坡2003年9月29日較大楔楔形滑體體，高110，寬100，截?cái)鄶嗔肃l(xiāng)村村公路，嚴(yán)重威威脅到采采場(chǎng)運(yùn)輸輸出入口口，造成成直接經(jīng)經(jīng)濟(jì)損失失4000多萬(wàn)元。攀鋼朱家家包包鐵鐵礦南幫幫滑坡地地貌礦山高邊邊坡災(zāi)害害2003年6月7月山東大大業(yè)金礦礦下盤(pán)邊邊坡發(fā)生生滑坡，長(zhǎng)60m，高120m，致

5、使部部分民房房拆遷，采礦被被迫停止止。山東大業(yè)業(yè)金礦下下盤(pán)邊坡坡滑坡地地貌礦山高邊邊坡災(zāi)害害新橋硫鐵鐵礦露天天礦邊坡坡下盤(pán)2006年1月滑坡，經(jīng)濟(jì)損損失1千多萬(wàn)元元，嚴(yán)重重威脅采采場(chǎng)安全全生產(chǎn)。安徽新橋橋硫鐵礦礦下盤(pán)邊邊坡滑坡坡地貌寶成鐵路路K190第三次滑滑坡后全全貌山西長(zhǎng)治治晉城城高速公公路K31砂泥泥巖順層層滑坡，體積達(dá)達(dá)25萬(wàn)萬(wàn)m3小灣電站站左壩肩肩邊坡高高500m，6#山頭發(fā)生生10萬(wàn)m3崩塌四高邊坡安安全監(jiān)測(cè)測(cè)技術(shù)表面觀測(cè)測(cè)法深部觀測(cè)測(cè)法邊坡監(jiān)測(cè)測(cè)方法四高邊坡安安全監(jiān)測(cè)測(cè)技術(shù)表面觀測(cè)測(cè)法觀測(cè)測(cè)對(duì)象：坡體表表面位移移。其中中精密大地地測(cè)量技技術(shù)最為成熟熟、精度度最高，是目前前廣泛使用

6、用的最有有效的監(jiān)監(jiān)測(cè)方法法。大地測(cè)量量法的技技術(shù)進(jìn)步步儀器與與測(cè)量技技術(shù)：經(jīng)經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀儀、測(cè)距距儀電子經(jīng)緯緯儀、全全站式速速測(cè)儀測(cè)量機(jī)器器人坡體變變形觀測(cè)測(cè)的誤差差：毫米級(jí)實(shí)現(xiàn)了了實(shí)時(shí)動(dòng)動(dòng)態(tài)觀測(cè)測(cè)新技術(shù)術(shù)的發(fā)展展：GPS測(cè)量技術(shù)術(shù)由于觀測(cè)測(cè)精度的的不斷提提高，目目前逐步步進(jìn)入實(shí)實(shí)用階段段，有較較廣闊的的發(fā)展前前景。其其他如近近景攝影影測(cè)量和和INSAR干涉雷達(dá)達(dá)測(cè)量等等，在近近年也取取得了明明顯的進(jìn)進(jìn)步。表面觀測(cè)測(cè)法四高邊坡安安全監(jiān)測(cè)測(cè)技術(shù)深部觀測(cè)測(cè)法1監(jiān)測(cè)邊坡坡巖土體體的受力力情況；2監(jiān)測(cè)邊坡坡滲流區(qū)區(qū)土體物物理量（滲流、滲壓、水位等等）；3監(jiān)測(cè)基巖巖變形量量（錯(cuò)動(dòng)動(dòng)變形、地應(yīng)力力等）；

7、4監(jiān)測(cè)邊坡坡加固結(jié)結(jié)構(gòu)單元元效果（抗滑樁樁、錨桿桿等）；鋼筋應(yīng)力力計(jì)土壓力傳傳感器錨索計(jì)滲壓計(jì)埋入式應(yīng)應(yīng)變計(jì)埋入式測(cè)測(cè)縫計(jì)五 基于于測(cè)量機(jī)機(jī)器人的的高邊坡坡自動(dòng)化化測(cè)量萊卡TCA2003測(cè)量機(jī)器器人 目標(biāo)點(diǎn)測(cè)量機(jī)器人基站 計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)軟件通訊電纜參考系變形體參考點(diǎn)1目標(biāo)點(diǎn)1參考點(diǎn)n目標(biāo)點(diǎn)m 參考點(diǎn) 目標(biāo)點(diǎn) 目標(biāo)點(diǎn)測(cè)量機(jī)器人基站 計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)軟件通訊電纜參考系變形體參考點(diǎn)1目標(biāo)點(diǎn)1參考點(diǎn)n目標(biāo)點(diǎn)m 參考點(diǎn) 目標(biāo)點(diǎn) 目標(biāo)點(diǎn)測(cè)量機(jī)器人基站 計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)軟件通訊電纜參考系變形體參考點(diǎn)1目標(biāo)點(diǎn)1參考點(diǎn)n目標(biāo)點(diǎn)m 參考點(diǎn) 目標(biāo)點(diǎn) 目標(biāo)點(diǎn)測(cè)量機(jī)器人基站 計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)軟件通訊電纜參考系變形體參考點(diǎn)1目標(biāo)點(diǎn)1參考點(diǎn)n目標(biāo)點(diǎn)m 參考點(diǎn) 目標(biāo)點(diǎn)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)DEM模型滑坡監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)布布置圖監(jiān)測(cè)點(diǎn)群群三維動(dòng)動(dòng)畫(huà)演示示滑坡體測(cè)測(cè)量機(jī)器器人站預(yù)警軟件件數(shù)據(jù)的管管理表格處理理監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)處理理數(shù)據(jù)平差差數(shù)據(jù)的導(dǎo)導(dǎo)入、導(dǎo)導(dǎo)出監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)空空曲線圖圖軟件現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)預(yù)警手機(jī)預(yù)警警基于測(cè)量量機(jī)器人人的高邊邊坡實(shí)時(shí)時(shí)監(jiān)控量量測(cè)，省省力省時(shí)時(shí)，提高高了效