浅析露天边坡变形监测技术

廖文康

（贵州有色地质工程勘察公司，贵州 贵阳 550005）

GPS-RTK技术属于目前比较成熟的一种变形监测技术，其主要是将GPS-RTK技术与RTK技术有效结合起来，具备快速、高精度定位的优势，可以借助载波相位实现动态性定位，能够有效地控制冗余监测时间，并缩短监测的时间成本，同时测量的精度较高，所以该技术的应用已经成为矿产开采的常规技术。GPS-RTK技术对于露天边坡变形的实时监测而言，其能够及时有效的发现边坡的变形情况，并为后续的边坡加固施工提供可靠的数据支持。对此，探讨露天边坡变形监测技术具备显著实际意义。

1 监测原则

目前露天边坡的变形因为存在高频率、危害大的特征，所以在具体工作中监测属于重点工作项目。在工作中需要做好基础原则的控制，首先需要做好全面性。边坡的稳定性影响因素比较多，在具体监测工作中可选择的监测项目也比较多，例如裂缝的伸长、地基的位移、爆破振动以及压力测量等，在具体工程中很难对所有项目实行逐一性、全面性的监测，所以必须按照实际情况做好重点指标的选择，保障整个监测实效性[1]。监测点的设置期间需要尽可能保障监测系统对于边坡的实施、全面性覆盖，同时做好重点区域的监测需求、计划制定，预先设置监测点；其次，一般情况下监测系统的组建、监测以及数据分析、数据反馈等都有着短时间的要求，这也是保障工程施工进度以及边坡实时稳定的关键，在边坡监测期间必须保障仪器设备运行质量，从而保障整个监测系统的高质量稳定运行；最后，便捷性以及合理性。监测系统应当具备操作简单、定位准确以及移动便捷等优势，这也是提高边坡变形监测工作效益的关键。同时对于目前设备的充分应用也是保障整个系统造价合理性的重点，是提高经济适用性的核心。

2 露天边坡变形监测技术的应用

一直以来GPS-RTK监测技术的应用范围就非常广阔，服务的领域主要涉及到水利、交通、矿山、桥梁、机电等多个部门，在具体的监测技术范围方面主要有审图、监测放线，并且还涉及到项目成立概算、项目工程量预算、工程量现场结算、设计变更以及现场签证等多方面[2]。具体而言，GPS-RTK技术的应用优势主要在于以下几点：①GPSRTK监测技术的自动化程度较高，在具体的监测中，工作人员只需要简单的设备操作，例如选择天气数据的采集、实施观察仪器设备的工作状态，便可以实现相应数据的获取。同时GPS-RTK的体积较小，携带便捷，可以在野外实现随时性的监测，只需要按下设备的开关便可以完成监测工作；②定位精度较高。按照相关数据的应用，可以在50km的基线以内，都能够达到百万分之一的定位精度，在100km至500km之间，精度也可以达到万分之一；③GPS-RTK卫星数量较多，分布也比较均匀，在这样的环境下覆盖率效果突出，基本上GPS-RTK技术可用于任何地方、任何工程；④GPS-RTK监测技术的监测时间需求较短，编程、自动化以及智能化等方面的技术特征突出，可以为GPS-RTK技术提供许多基础性的支持，随着近些年GPS-RTK技术持续发展，20km以内的静态定位时间只需要10多分钟。

边坡的变形监测是一种反复性的变化过程，所以在监测期间也需要根据边坡的特征做好重复性的处理。在保障监测点位置合理性的同时还需要做好不同点位的调控，保障精度和频率的准确性。以沉降监测为例，可以采用GPS-RTK的技术方式进行处理，首先是做好监测点的选取。边缘的沉降相对而言具备稳定性，其可以有效的控制或减少水准点的高程并做好相关的检验，水准点普遍需要设置3个以上，在保障稳定性选择而的基础上，做好水准点的边坡沉降监测埋设，监测点的位置秀迁怒需要保障构筑物与边坡的关系和类型，做好监测点的位置均匀分布。水准点和监测点之间的距离应当控制在60m到100m左右。其次，沉降监测的相关固定必须完善。需要确保监测的周期合理性，在保障监测单埋设稳定处于边坡、构筑物的基础上，需要做好主体施工处理，保障施工之前不能出现任何的监测主体，在主体施工期间需要间隔1层到2层进行监测，在峰顶和竣工完成之后则需要间隔1个月实行监测。在沉降变化不突出的情况下，可以适当的延长监测的间隔。在监测的方式以及仪器设备的选择方面，桥梁的沉降监测一般需要采用DSI精密性水准仪进行，可以采用二等水准测量的方式保障水准测量的精确度，在监测期间需要确保水准尺的均匀性，确保视线处于50m以内，保障前后的视距相近。沉降监测方面需要做好监测位置的长期、连续性处理，保障监测的结果合理性。做好监测期间的相关固定处理，监测期间工作人员必须做好水准仪和水准尺的固定处理，并按照监测计划做好日期、路线以及方法的调控。在每一次监测完成之后需要及时做好相关数据记录，在计算相关结果和精度的同时需要及时调整闭合差，在计算不同的沉降点高程的同时需要做好监测点高程、日期以及荷载等多方面数据的记录，计算相关监测点的沉降数据情况，并按照桥梁的沉降装做好相应时间、曲线的关系记录，保障监测结果的可靠性。

为了更好的提高边坡变形监测技术的应用效果，下面提出几点注意事项：①监测点和埋石位置。普遍而言露天矿在监测过程中，边坡监测电位的选择应当尽可能规避坡底，其目的在于预防信号传输过程中造成遮挡，从而促使监测数据传输遭受影响，导致信号传输波动。所以监测点的选择一般是以遮挡物比较少并且容易监测的位置。煤层以及岩石层的布点过程中需要尽可能规避滑坡对于监测结果的影响。在埋石方面应当尽可能在冻土层之下区域进行布点，主要是因为这样的布点方式可以规避气候环境所导致的位移问题，同时将不同煤层的标志中线集中在一个铅垂线上，埋石的周边区域需要设置具体的标志，以便于后续的监测，从而保障监测的精度以及实效性；②预警参数。在边坡变形监测中做好预警参数的设置是保障监测效果的重点。在预警值方面，需要保障开采层同一侧的变形监测点维持在同向，实际的水平位移量预警值应当超过10mm以上，边坡原始的地面平均沉降量预警值应当在0.003H以上，H属于开采深度。边坡周边的原始地面下沉速度预警值应当在10mm以上，整体水平位移预警值应当为0.006H以上。

3 结论

综上所述，目前边坡监测技术的应用范围仍然较大，目前来看已经可以将GPS-RTK技术、通讯技术、数据库技术以及可视化技术等集成应用于边坡监测工作中。按照露天矿区的施工特征，借助GPS-RTK技术可以更好的实现全天候、实时性的监测，能够及时发现边坡的变形问题，以便于后续的解决方案及时且准确的制定。但是GPS-RTK技术仍然存在一些问题，这就要求操作人员在具体应用中做好细节与流程的优化制定，最大程度提高边坡防护的实践性应用效果，提高边坡防护质量。