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1、基于測(cè)量機(jī)器人的高邊坡自動(dòng)基于測(cè)量機(jī)器人的高邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)化監(jiān)測(cè)技術(shù)內(nèi)容提要w一一 問題的提出問題的提出w二二 高邊坡定義高邊坡定義w三三 高邊坡高邊坡類型及特點(diǎn)、病害類型及特點(diǎn)、病害w四四 高邊坡的安全監(jiān)測(cè)技術(shù)介紹高邊坡的安全監(jiān)測(cè)技術(shù)介紹w五五 基于測(cè)量機(jī)器人的高邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技基于測(cè)量機(jī)器人的高邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)術(shù)一 問題的提出高高邊邊坡坡在在工工程程建建設(shè)設(shè)中中存存在在廣廣泛泛，比比如如公公路路高高邊邊坡坡、水水利利水水電電高高邊邊坡坡、礦礦山山高高邊邊坡坡等等，高高邊邊坡坡坡坡度度陡陡、高高度度高高，治治理理難難度度大大，有有些些高高邊邊坡坡由由于于其其地地質(zhì)質(zhì)狀狀況況很很差差或或
2、者者其其特特殊殊性性，在在工工程程完完工工后后邊邊坡坡需需要要持持續(xù)續(xù)的的監(jiān)監(jiān)控控量量測(cè)測(cè)。一一些些嚴(yán)嚴(yán)重重病病害害的的邊邊坡坡也也需需要要持持續(xù)續(xù)的的監(jiān)監(jiān)控控量量測(cè)測(cè)。本文探討怎么樣高效的進(jìn)行高邊坡的監(jiān)測(cè)本文探討怎么樣高效的進(jìn)行高邊坡的監(jiān)測(cè)水利水電高邊坡公路高邊坡礦山高邊坡二 高邊坡定義高邊坡定義：對(duì)于土質(zhì)邊坡高度大于20m、小于100m或巖質(zhì)邊坡高度大于30m、小于100m的邊坡，其邊坡高度因素將對(duì)邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生重要作用和影響，其邊坡穩(wěn)定性分析和防護(hù)加固工程設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行個(gè)別或特別設(shè)計(jì)計(jì)算，這些邊坡稱為高邊坡。表表1 不同部門巖石工程高邊坡類型及特點(diǎn)不同部門巖石工程高邊坡類型及特點(diǎn)一般高邊坡高
3、度范圍一般高邊坡高度范圍邊坡及邊坡工程特點(diǎn)邊坡及邊坡工程特點(diǎn)水電系統(tǒng)水電系統(tǒng)人工：人工：100-700m自然：自然：100-1000m邊邊坡坡高高度度大大，地地質(zhì)質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及環(huán)環(huán)境境條條件件復(fù)復(fù)雜雜，工工程程對(duì)邊坡質(zhì)量要求高，常需要保證永久穩(wěn)定。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)礦山系統(tǒng)人工：人工：100-800m邊邊坡坡高高度度大大，地地質(zhì)質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)較較復(fù)復(fù)雜雜,工工程程對(duì)對(duì)邊邊坡坡質(zhì)質(zhì)量量有一定要求有一定要求,但通?？紤]極限設(shè)計(jì)。但通常考慮極限設(shè)計(jì)。鐵道系統(tǒng)鐵道系統(tǒng)人工：人工：50-150m自然：自然：100-300m邊邊坡坡高高度度一一般般較較大大，地地質(zhì)質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及環(huán)環(huán)
4、境境條條件件復(fù)復(fù)雜雜，對(duì)邊坡質(zhì)量要求高，但通常要求線路快速通過。對(duì)邊坡質(zhì)量要求高，但通常要求線路快速通過。公路系統(tǒng)公路系統(tǒng)人工：人工：30-80m自然：自然：30-150m邊邊坡坡高高度度一一般般較較小小,地地質(zhì)質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及環(huán)環(huán)境境條條件件相相對(duì)對(duì)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單,對(duì)邊坡質(zhì)量要求較高。對(duì)邊坡質(zhì)量要求較高。城建系統(tǒng)城建系統(tǒng)人工：人工：15-50m自然：自然：15-100邊邊坡坡高高度度小小,地地質(zhì)質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及環(huán)環(huán)境境條條件件相相對(duì)對(duì)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單,對(duì)對(duì)邊坡質(zhì)量要求高。邊坡質(zhì)量要求高。三 高邊坡的類型及特點(diǎn)、病害w邊坡的常見病害類型有：風(fēng)化剝落、流石流泥、掉塊落實(shí)、崩塌、傾倒、坍塌、潰屈、溜坍、坍滑、滑坡、
5、錯(cuò)落等11大類。其中最嚴(yán)重的為坍滑、滑坡。堆積層坍塌黃土滑坡錯(cuò)落w礦山邊坡災(zāi)害嚴(yán)重礦山邊坡災(zāi)害嚴(yán)重根據(jù)我們對(duì)全國(guó)非煤露天礦山調(diào)查與詳細(xì)研究分析，根據(jù)我們對(duì)全國(guó)非煤露天礦山調(diào)查與詳細(xì)研究分析，在我國(guó)在我國(guó)21個(gè)典型的非煤露天礦山大中型邊坡中，出現(xiàn)過個(gè)典型的非煤露天礦山大中型邊坡中，出現(xiàn)過變形、破壞的占變形、破壞的占42.7%，接近半數(shù)，處于險(xiǎn)級(jí)邊坡占，接近半數(shù)，處于險(xiǎn)級(jí)邊坡占19，處于病級(jí)邊坡占，處于病級(jí)邊坡占71，正常邊坡僅占占，正常邊坡僅占占10。礦山高邊坡災(zāi)害礦山高邊坡災(zāi)害攀攀鋼鋼朱朱家家包包包包鐵鐵礦礦 南南 幫幫 邊邊 坡坡20032003年年9 9月月2929日日較較大大楔楔形形滑滑
6、體體，高高 110110，寬寬100100，截截?cái)鄶嗔肆肃l(xiāng)鄉(xiāng)村村公公路路，嚴(yán)嚴(yán)重重威威脅脅到到采采場(chǎng)場(chǎng)運(yùn)運(yùn)輸輸出出入入口口，造造成成直直接接 經(jīng)經(jīng) 濟(jì)濟(jì) 損損 失失40004000多萬元。多萬元。攀攀鋼鋼朱家包包朱家包包鐵礦鐵礦南幫滑坡地貌南幫滑坡地貌礦山高邊坡災(zāi)害礦山高邊坡災(zāi)害20032003年年6 6月月77月月山山東東大大業(yè)業(yè)金金礦礦下下盤盤邊邊坡坡發(fā)發(fā)生生滑滑坡坡，長(zhǎng)長(zhǎng)60m60m，高，高120m120m，致使部分民房拆遷，采礦被迫停止。，致使部分民房拆遷，采礦被迫停止。山東大業(yè)金礦下盤邊坡滑坡地貌山東大業(yè)金礦下盤邊坡滑坡地貌礦山高邊坡災(zāi)害礦山高邊坡災(zāi)害新橋硫鐵礦露天礦邊坡下盤新橋硫鐵
7、礦露天礦邊坡下盤20062006年年1 1月滑坡，經(jīng)濟(jì)損失月滑坡，經(jīng)濟(jì)損失1 1千多萬元，嚴(yán)重威脅采場(chǎng)安全生產(chǎn)。千多萬元，嚴(yán)重威脅采場(chǎng)安全生產(chǎn)。安徽新橋硫鐵礦下盤邊坡滑坡地貌安徽新橋硫鐵礦下盤邊坡滑坡地貌 寶成鐵路寶成鐵路K190K190第三次滑坡后全貌第三次滑坡后全貌山西長(zhǎng)治晉城高速公路山西長(zhǎng)治晉城高速公路K31砂泥巖砂泥巖順層滑坡，體積達(dá)順層滑坡，體積達(dá)25萬萬m3小灣電站左壩肩邊坡高小灣電站左壩肩邊坡高500m500m，6 6#山頭發(fā)生山頭發(fā)生1010萬萬m m3 3崩塌崩塌四四 高邊坡安全監(jiān)測(cè)技術(shù)高邊坡安全監(jiān)測(cè)技術(shù)w表面觀測(cè)法表面觀測(cè)法w深部觀測(cè)法深部觀測(cè)法邊坡監(jiān)測(cè)方法邊坡監(jiān)測(cè)方法四四
8、 高邊坡安全監(jiān)測(cè)技術(shù)高邊坡安全監(jiān)測(cè)技術(shù)w表表面面觀觀測(cè)測(cè)法法觀觀測(cè)測(cè)對(duì)對(duì)象象：坡坡體體表表面面位位移移。其其中中精精密密大大地地測(cè)測(cè)量量技技術(shù)術(shù)最最為為成熟、精度最高，是目前成熟、精度最高，是目前廣泛使用的最有效的監(jiān)測(cè)方法廣泛使用的最有效的監(jiān)測(cè)方法。w大地測(cè)量法的技術(shù)進(jìn)步大地測(cè)量法的技術(shù)進(jìn)步儀儀器器與與測(cè)測(cè)量量技技術(shù)術(shù)：經(jīng)經(jīng)緯緯儀儀、水水準(zhǔn)準(zhǔn)儀儀、測(cè)測(cè)距距儀儀電電子子經(jīng)經(jīng)緯緯儀儀、全全站站式速測(cè)儀式速測(cè)儀測(cè)量機(jī)器人測(cè)量機(jī)器人坡體變形觀測(cè)的誤差：坡體變形觀測(cè)的誤差：毫米級(jí)毫米級(jí)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測(cè)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測(cè)新新技技術(shù)術(shù)的的發(fā)發(fā)展展：GPSGPS測(cè)測(cè)量量技技術(shù)術(shù)由由于于觀觀測(cè)測(cè)精精度度的的不
9、不斷斷提提高高，目目前前逐逐步步進(jìn)進(jìn)入入實(shí)實(shí)用用階階段段，有有較較廣廣闊闊的的發(fā)發(fā)展展前前景景。其其他他如如近近景景攝攝影影測(cè)測(cè)量量和和INSARINSAR干涉雷達(dá)測(cè)量等，在近年也取得了明顯的進(jìn)步。干涉雷達(dá)測(cè)量等，在近年也取得了明顯的進(jìn)步。表面觀測(cè)法表面觀測(cè)法四 高邊坡安全監(jiān)測(cè)技術(shù)深部觀測(cè)法深部觀測(cè)法1 監(jiān)測(cè)邊坡巖土體的受力情況；2 監(jiān)測(cè)邊坡滲流區(qū)土體物理量（滲流、滲壓、水位等）；3 監(jiān)測(cè)基巖變形量（錯(cuò)動(dòng)變形、地應(yīng)力等）；4 監(jiān)測(cè)邊坡加固結(jié)構(gòu)單元效果（抗滑樁、錨桿等）；鋼筋應(yīng)力計(jì)鋼筋應(yīng)力計(jì)土壓力傳感器土壓力傳感器錨索計(jì)錨索計(jì)滲壓計(jì)滲壓計(jì)埋入式應(yīng)變計(jì)埋入式應(yīng)變計(jì)埋入式測(cè)縫計(jì)埋入式測(cè)縫計(jì)五 基于測(cè)
10、量機(jī)器人的高邊坡自動(dòng)化測(cè)量萊卡萊卡TCA2003TCA2003測(cè)量機(jī)器人測(cè)量機(jī)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)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)DEMDEM模型模型 滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布置圖滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布置圖監(jiān)測(cè)點(diǎn)群三維動(dòng)畫演示監(jiān)測(cè)點(diǎn)群三維動(dòng)畫演示滑坡體測(cè)量機(jī)器人站預(yù)警軟件數(shù)據(jù)的管理表格處理監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)平差數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)時(shí)空曲線圖軟件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警手機(jī)預(yù)警w 基于測(cè)量機(jī)器人的高邊坡實(shí)時(shí)監(jiān)控量測(cè)，省力省時(shí)，提高了效率。在危險(xiǎn)區(qū)域，人很難到達(dá)的地方，機(jī)器人測(cè)量更是體現(xiàn)了巨大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)測(cè)量的精度也很好，完全滿足高邊坡變形測(cè)量的需求。不僅在高邊坡，在橋梁、隧道、土石壩等工程都可以使用。w w 謝謝觀賞！
基于測(cè)量機(jī)器人的高邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)
