安永建
(河北省地礦局水文工程地質(zhì)勘查院 河北 石家莊 050021)
地質(zhì)災(zāi)害點的特點:地質(zhì)災(zāi)害點易發(fā)生在地形陡峻的山區(qū)。地形臨空條件發(fā)育,海拔高,相對高差大,溝體狹長,通視情況極差。且測區(qū)面積相對較小,多呈不規(guī)則形狀;滑坡主滑方向接近90°,滑坡區(qū)堆積體陡立且碎滑,人員不易攀登;滑坡體后緣多出現(xiàn)裂縫,且分布散亂。加之往往是設(shè)計初勘與測繪工作同時進行,且通常是多地塊地災(zāi)點同時治理,任務(wù)重,因此更緊迫了測繪時間。
對地災(zāi)點測繪的目的是為治理設(shè)計提供圖件及數(shù)據(jù)依據(jù)。地質(zhì)災(zāi)害點測繪的主要工作:控制測量,地形圖測繪,剖面測量,定點測量,變形監(jiān)測等。
當前在我國,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)CNSS連續(xù)運行基準站網(wǎng)尚沒有實現(xiàn)全有效覆蓋,尤其是經(jīng)濟條件、測繪條件都相對落后的地災(zāi)點。因為遙感,GIS,航空測繪等技術(shù)雖然先進,但由于測繪成本較高,適合于面積較大的測區(qū);近景攝影測量雖然適合面積較小的測區(qū),但在有植被等覆蓋的測區(qū)不能準確反應(yīng)地形地貌,尤其是高程的顯示很不清晰,因此均不適宜采用上述測繪方法。
基于以上測區(qū)特征,要提出合理的快速測繪方案,我認為:GPSRTK定位技術(shù)配合全站儀數(shù)字化全野外數(shù)字采集的測繪方法最適合地災(zāi)治理工程項目。
現(xiàn)在控制測量的首級控制大多采用測設(shè)靜態(tài)GPS網(wǎng),但測設(shè)靜態(tài)GPS網(wǎng)需要有足夠的觀測時間。為達到快速測量,及時讓勘查設(shè)計人員在詳勘設(shè)計時使用正確的測繪圖件和數(shù)據(jù)。由于測區(qū)通常較小,可在初勘設(shè)計時先采用獨立坐標,相對高程。最后與國家控制點聯(lián)測,完成測量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換及圖件的平移和旋轉(zhuǎn)。
為滿足測繪精度,測繪方法一:采用高精度全站儀(標稱精度2"以上)極坐標法測設(shè)控制點。選取通視條件良好的地點建立測站,輸入任意坐標和高程,任意方向定向后,逐一施測控制點,確立測區(qū)獨立坐標系,相對高程。最后與國家控制點聯(lián)接,建立統(tǒng)一控制網(wǎng)。
測繪方法二:如選用GPS-RTK動態(tài)接收機,暫時無聯(lián)測已知控制點,測量統(tǒng)一采用獨立坐標系時,可采用GPS-RTK默認坐標;高程控制測量,一般需要在GPS-RTK默認高程的基礎(chǔ)上,采用只選取一點高程假設(shè)為已知,施測閉合水準測量的方法得到其余GPS點的高程,以保證其相對高差的正確性。最后與國家等級控制點進行聯(lián)測。
崩塌、滑坡和泥石流的共同特點是:地形地貌多具上小下大的塔式外貌,且陡漲陡落,形成眾多的破碎體。新增大量松散固體物源,以沖積碎石土為主,土質(zhì)松碎等特征。
地災(zāi)點的地形圖測繪是準確測繪地質(zhì)災(zāi)害點的基本要素:坡高、坡長、坡寬、縱比降、面積及邊界、后緣、前緣、坡體變形及危害對象等,特別是滑坡體堆積扇的發(fā)育特征及溝道泄流能力。
由于GPS-RTK測量技術(shù)具有測點間不要求通視的優(yōu)勢,適用GPS-RTK采集數(shù)據(jù)最為方便快捷。但滑坡體碎石土松散且陡立,外緣荊刺灌木雜生,測繪人員通常不易攀登。為保證人員安全和快速測繪,地形地貌的數(shù)據(jù)采集建議選用免棱全站儀 (如拓普康免棱鏡全站儀GPT3002N)配合GPS-RTK測量采集碎部點數(shù)據(jù)效果最佳。
當然,最后,在聯(lián)接國家統(tǒng)一控制點后,所測的地形圖也要通過旋轉(zhuǎn)、平移等技術(shù)進行與國家控制的銜接。達到統(tǒng)一入庫管理的目的。
剖面線測量是地災(zāi)點測繪的重點內(nèi)容,它決定著防護治理工程的設(shè)計參數(shù)。剖面線測量的準確性直接影響到其滑動面的真實強度參數(shù)及滑坡推力的計算,避免防治工程設(shè)計得不償失或效益過小,是滿足勘查工程設(shè)計必需的數(shù)據(jù)保障。
地災(zāi)點剖面線的布設(shè)特點為:在滑坡體上測設(shè)剖面線和擬建工程治理部位(攔擋壩、排導槽等)的剖面測繪。
在滑坡體上測設(shè)剖面線,由于人員不易登攀,使用免棱全站儀測量采集數(shù)據(jù)最為理想;針對擬建工程治理部位的剖面測繪,GPS-RTK直線放樣模式下測量剖面點最為適合。
地災(zāi)治理工程的定點測量,是對勘察設(shè)計的鉆探孔位、探井、槽探、淺井及擬建工程關(guān)鍵部位等的位置和高程的定點及放樣。這些地質(zhì)特征點較有規(guī)律,適用GPS-RTK測量技術(shù)方便可靠。
為了達到減災(zāi)防災(zāi)、防治工程安全可靠的目的,必須對滑坡體的穩(wěn)定性進行分析,其監(jiān)測結(jié)果作為判斷滑坡邊坡穩(wěn)定狀態(tài)、指導施工、反饋設(shè)計和防治效果檢驗的重要依據(jù)。
要建立較完整的監(jiān)測剖面和監(jiān)測網(wǎng),除工作基點外,還要顧及監(jiān)測周期性,因此用簡單的坐標差值比對法較為清晰。建議采用GPSRTK配合幾何水準測量建立簡易動態(tài)GPS網(wǎng)進行監(jiān)測工作較為方便。
地災(zāi)防治中,工程測量是勘查設(shè)計工作的基礎(chǔ),測繪圖件及數(shù)據(jù)從勘查、設(shè)計到施工,貫穿整個工程過程。及時為地災(zāi)治理工程設(shè)計提供可靠的技術(shù)保障,測區(qū)的特點決定了測繪技術(shù)的實施,快速測繪的技術(shù)方法起著關(guān)鍵性作用。
[1]中華人民共和國國家標準.GB 50026-2007 工程測量規(guī)范[S].
[2]中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準.DZ/T0219-2006 滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范[S].
[3]中華人民共和國國土資源部.DZ/T0218-2006滑坡防治工程勘查規(guī)范[S].
[4]注冊測繪師資格考試輔導教材[M].測繪綜合能力.測繪出版社出版.
[5]GB 50021-2001 巖土工程勘察規(guī)范[S].