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地质灾害治理工程快速测绘方法

2012-08-15安永建

科技视界 2012年32期
关键词:测区滑坡体控制点

安永建

(河北省地矿局水文工程地质勘查院 河北 石家庄 050021)

1 概述

地质灾害点的特点:地质灾害点易发生在地形陡峻的山区。地形临空条件发育,海拔高,相对高差大,沟体狭长,通视情况极差。且测区面积相对较小,多呈不规则形状;滑坡主滑方向接近90°,滑坡区堆积体陡立且碎滑,人员不易攀登;滑坡体后缘多出现裂缝,且分布散乱。加之往往是设计初勘与测绘工作同时进行,且通常是多地块地灾点同时治理,任务重,因此更紧迫了测绘时间。

对地灾点测绘的目的是为治理设计提供图件及数据依据。地质灾害点测绘的主要工作:控制测量,地形图测绘,剖面测量,定点测量,变形监测等。

当前在我国,全球导航卫星系统CNSS连续运行基准站网尚没有实现全有效覆盖,尤其是经济条件、测绘条件都相对落后的地灾点。因为遥感,GIS,航空测绘等技术虽然先进,但由于测绘成本较高,适合于面积较大的测区;近景摄影测量虽然适合面积较小的测区,但在有植被等覆盖的测区不能准确反应地形地貌,尤其是高程的显示很不清晰,因此均不适宜采用上述测绘方法。

基于以上测区特征,要提出合理的快速测绘方案,我认为:GPSRTK定位技术配合全站仪数字化全野外数字采集的测绘方法最适合地灾治理工程项目。

2 控制测量

现在控制测量的首级控制大多采用测设静态GPS网,但测设静态GPS网需要有足够的观测时间。为达到快速测量,及时让勘查设计人员在详勘设计时使用正确的测绘图件和数据。由于测区通常较小,可在初勘设计时先采用独立坐标,相对高程。最后与国家控制点联测,完成测量数据的转换及图件的平移和旋转。

为满足测绘精度,测绘方法一:采用高精度全站仪(标称精度2"以上)极坐标法测设控制点。选取通视条件良好的地点建立测站,输入任意坐标和高程,任意方向定向后,逐一施测控制点,确立测区独立坐标系,相对高程。最后与国家控制点联接,建立统一控制网。

测绘方法二:如选用GPS-RTK动态接收机,暂时无联测已知控制点,测量统一采用独立坐标系时,可采用GPS-RTK默认坐标;高程控制测量,一般需要在GPS-RTK默认高程的基础上,采用只选取一点高程假设为已知,施测闭合水准测量的方法得到其余GPS点的高程,以保证其相对高差的正确性。最后与国家等级控制点进行联测。

3 地形图测绘

崩塌、滑坡和泥石流的共同特点是:地形地貌多具上小下大的塔式外貌,且陡涨陡落,形成众多的破碎体。新增大量松散固体物源,以冲积碎石土为主,土质松碎等特征。

地灾点的地形图测绘是准确测绘地质灾害点的基本要素:坡高、坡长、坡宽、纵比降、面积及边界、后缘、前缘、坡体变形及危害对象等,特别是滑坡体堆积扇的发育特征及沟道泄流能力。

由于GPS-RTK测量技术具有测点间不要求通视的优势,适用GPS-RTK采集数据最为方便快捷。但滑坡体碎石土松散且陡立,外缘荆刺灌木杂生,测绘人员通常不易攀登。为保证人员安全和快速测绘,地形地貌的数据采集建议选用免棱全站仪 (如拓普康免棱镜全站仪GPT3002N)配合GPS-RTK测量采集碎部点数据效果最佳。

当然,最后,在联接国家统一控制点后,所测的地形图也要通过旋转、平移等技术进行与国家控制的衔接。达到统一入库管理的目的。

4 剖面线测量

剖面线测量是地灾点测绘的重点内容,它决定着防护治理工程的设计参数。剖面线测量的准确性直接影响到其滑动面的真实强度参数及滑坡推力的计算,避免防治工程设计得不偿失或效益过小,是满足勘查工程设计必需的数据保障。

地灾点剖面线的布设特点为:在滑坡体上测设剖面线和拟建工程治理部位(拦挡坝、排导槽等)的剖面测绘。

在滑坡体上测设剖面线,由于人员不易登攀,使用免棱全站仪测量采集数据最为理想;针对拟建工程治理部位的剖面测绘,GPS-RTK直线放样模式下测量剖面点最为适合。

5 定点测量

地灾治理工程的定点测量,是对勘察设计的钻探孔位、探井、槽探、浅井及拟建工程关键部位等的位置和高程的定点及放样。这些地质特征点较有规律,适用GPS-RTK测量技术方便可靠。

6 变形监测

为了达到减灾防灾、防治工程安全可靠的目的,必须对滑坡体的稳定性进行分析,其监测结果作为判断滑坡边坡稳定状态、指导施工、反馈设计和防治效果检验的重要依据。

要建立较完整的监测剖面和监测网,除工作基点外,还要顾及监测周期性,因此用简单的坐标差值比对法较为清晰。建议采用GPSRTK配合几何水准测量建立简易动态GPS网进行监测工作较为方便。

7 小结

地灾防治中,工程测量是勘查设计工作的基础,测绘图件及数据从勘查、设计到施工,贯穿整个工程过程。及时为地灾治理工程设计提供可靠的技术保障,测区的特点决定了测绘技术的实施,快速测绘的技术方法起着关键性作用。

[1]中华人民共和国国家标准.GB 50026-2007 工程测量规范[S].

[2]中华人民共和国地质矿产行业标准.DZ/T0219-2006 滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].

[3]中华人民共和国国土资源部.DZ/T0218-2006滑坡防治工程勘查规范[S].

[4]注册测绘师资格考试辅导教材[M].测绘综合能力.测绘出版社出版.

[5]GB 50021-2001 岩土工程勘察规范[S].

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