羅來林 蔡 璋 馬 凱 楊天鴻 楊 博

（1.江西銅業(yè)股份有限公司城門山銅礦；2.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院；3.天河道云（北京）科技有限公司）

滑坡災(zāi)害是露天礦安全高效開采的主要威脅。隨著露天礦產(chǎn)資源的持續(xù)開采，國內(nèi)高陡邊坡數(shù)量不斷增加，邊坡失穩(wěn)造成的滑坡災(zāi)害日趨嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅2001—2007年，我國金屬非金屬露天礦山邊坡坍塌事故累計(jì)達(dá)1 951起，占事故總數(shù)的15%，傷亡人數(shù)就高達(dá)3 605人［3-4］。因此，對邊坡變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，研究邊坡失穩(wěn)與滑坡致災(zāi)機(jī)理，以形成一套完整可靠的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是保證露天礦安全高效開采的重中之重。

邊坡在線實(shí)時(shí)監(jiān)測是研究滑坡機(jī)理與實(shí)現(xiàn)滑坡預(yù)警的基礎(chǔ)，只有獲取精確、完整、真實(shí)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，才能保證滑坡分析及預(yù)警的可靠性［5］。目前多采用GPS-RTK技術(shù)［6］、S-SAR合成孔徑邊坡雷達(dá)［7］、三維激光掃描儀［8］、時(shí)域反射儀［9］、測量機(jī)器人與微波雷達(dá)［10］、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)［11］、地理信息系統(tǒng)（GIS）［12］等單一或多元系統(tǒng)監(jiān)測邊坡穩(wěn)定性，并致力于提高現(xiàn)場監(jiān)測精度的研究［13］。

然而，若對整個(gè)邊坡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，監(jiān)測工程量與耗資巨大，且沒有必要，有時(shí)甚至影響礦山正常生產(chǎn)。不同的露天邊坡，其邊坡環(huán)境、地質(zhì)條件、采掘形態(tài)等各具差異，由此決定的潛在危險(xiǎn)點(diǎn)、易滑坡區(qū)域、重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域是不同的。為此，本研究以城門山銅礦露天邊坡作為工程案例，基于邊坡工程及水文地質(zhì)條件，確定影響邊坡穩(wěn)定的主要因素。依據(jù)邊坡分級與工程地質(zhì)分區(qū)結(jié)果，采用Maptek Sentry系統(tǒng)與GNSS系統(tǒng)相結(jié)合的非接觸與接觸式并行位移監(jiān)測方法，并輔以降雨量、滲流壓力、裂縫監(jiān)測，建立城門山銅礦臨湖開采高陡邊坡在線安全監(jiān)測系統(tǒng)，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)提供防治措施，盡可能提前發(fā)布滑坡預(yù)警，促進(jìn)該礦二期工程安全高效開展。

1 工程概況

城門山銅礦屬廣義的矽卡巖型和斑巖銅礦床，并共生硫、鉬、鐵等礦產(chǎn)，是江西銅業(yè)公司的主要礦點(diǎn)之一。礦體走向近東西，走向長為160～1 040 m，傾向北，傾角為10～40°，礦體平均厚度約30 m。礦體賦存標(biāo)高為+78～-493 m，埋藏淺，覆蓋層不厚，易于露天開采。對于城門山銅礦，威脅其邊坡穩(wěn)定性的主要地質(zhì)因素有以下幾個(gè)方面。

（1）邊坡巖體破碎程度與風(fēng)化作用。從構(gòu)成礦區(qū)邊坡的巖組特點(diǎn)來看，露天礦南幫的接觸角礫巖和復(fù)合成因角礫巖組成分復(fù)雜，結(jié)構(gòu)比較松散，力學(xué)性質(zhì)較差；而對于組成露采邊坡的其他巖組，受亞熱帶濕熱環(huán)境下嚴(yán)重風(fēng)化作用影響，使其原巖力學(xué)性質(zhì)大幅降低，上部風(fēng)化層巖石多呈松散、碎軟狀，邊坡穩(wěn)定性較差。礦區(qū)南部風(fēng)化深度達(dá)-140 m，北部達(dá)-100～-150 m，西南風(fēng)化帶最深達(dá)-300 m。前期綜合研究表明，城門山銅礦典型礦巖的平均單軸抗壓強(qiáng)度僅有10～40 MPa。

（2）水的作用與構(gòu)造破碎帶。研究與實(shí)踐表明，水對邊坡穩(wěn)定性具有重要影響。城門山銅礦采礦場位于丘陵和湖濱區(qū)、長江中下游昌河流域，除南部丘陵外，三面被賽湖、城門湖環(huán)抱，湖泥作為邊坡的頂部地層，分隔了湖水區(qū)域與礦區(qū)，廣泛分布于露天采坑的北部區(qū)域，絕大部分礦體位于侵蝕基準(zhǔn)面以下。此外，F(xiàn)1、F2斷層位于礦區(qū)南部，形成了長1 600 m、寬20～60 m的斷裂破碎帶，嚴(yán)重影響邊坡穩(wěn)定性。

隨著擴(kuò)建工程進(jìn)入二期，采場深度逐步增大，目前露天采場最低標(biāo)高已達(dá)-110 m以深，邊坡南北長約1 200 m，東西寬約1 000 m。西側(cè)邊坡部分臺(tái)階并段后整體坡度較大；東部和北部邊坡相對更加松散破碎，東部和南部風(fēng)化巖體邊坡都發(fā)生過局部滑坡。綜合城門山銅礦采場現(xiàn)狀、前期資料及礦區(qū)規(guī)劃圈定范圍，南部和東南部區(qū)域邊坡出現(xiàn)不同程度垮塌，北部、東北角邊坡有裂縫，西側(cè)邊坡沖刷溝槽，其它區(qū)的邊坡穩(wěn)定性較好。且南部F1、F2斷層破碎帶及邊坡巖層均為順坡向，滑坡危險(xiǎn)性較高。因此，對城門山銅礦露采邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測及災(zāi)害預(yù)警，將有利于其二期工程的安全高效開展。

2 監(jiān)測系統(tǒng)建立

目前城門山銅礦露采邊坡上下高差已超過200 m，二期擴(kuò)建工程完成時(shí)將超過370 m，屬高邊坡，高度等級指數(shù)H=2；巖石邊坡角為41～47°，屬于陡坡級別，坡度等級指數(shù)A=1；礦區(qū)地質(zhì)條件等級指數(shù)G=1，前期確定的邊坡最終優(yōu)化許用安全系數(shù)為1.20和1.25這2種工況，滑坡風(fēng)險(xiǎn)等級指數(shù)為3或4。綜合其變形指數(shù)D=H+A+G=4，安全監(jiān)測等級確定為一級，故依據(jù)規(guī)范，邊坡監(jiān)測包括邊坡變形監(jiān)測（表面位移和內(nèi)部位移）、采動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測、爆破震動(dòng)監(jiān)測（質(zhì)點(diǎn)速度）、水文氣象監(jiān)測（滲透壓力、地下水位、降雨量）、視頻監(jiān)控5個(gè)方面內(nèi)容。

采場邊坡安全監(jiān)測預(yù)警以邊坡表面變形（位移）監(jiān)測為主要監(jiān)測內(nèi)容，同時(shí)結(jié)合降雨量、地下水、爆破震動(dòng)、采場視頻監(jiān)控等監(jiān)測數(shù)據(jù)，綜合分析采場邊坡的安全狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)警，需確定邊坡監(jiān)測預(yù)警判例的確定方法和預(yù)警初值，為邊坡監(jiān)測預(yù)警提供參考閾值；然后，通過邊坡的過程監(jiān)測數(shù)據(jù)、現(xiàn)場邊坡水文地質(zhì)資料等綜合分析，分級分區(qū)逐步確定和完善邊坡的生產(chǎn)過程預(yù)警閾值，真正實(shí)現(xiàn)邊坡安全監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測和預(yù)警功能，這里主要論述邊坡表面位移及部分水文氣象監(jiān)測系統(tǒng)的建立。

2.1 現(xiàn)場監(jiān)測方案

現(xiàn)場在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建從系統(tǒng)功能出發(fā)考慮3個(gè)層次，分別為現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)管理層與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層，以形成數(shù)據(jù)采集、傳輸與遠(yuǎn)程分析的流程控制系統(tǒng)，如圖1所示。為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、連續(xù)、完整獲取，數(shù)據(jù)采集層采用非接觸與接觸監(jiān)測相結(jié)合的布置方式。在邊坡布置三維激光監(jiān)測Maptek Sentry系統(tǒng)（非接觸式），并增設(shè)GNSS位移監(jiān)測站（接觸式）在雨霧天氣下Maptek Sentry系統(tǒng)監(jiān)測不良時(shí)以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠獲取，確保實(shí)時(shí)監(jiān)測。

Maptek Sentry監(jiān)測系統(tǒng)利用三維激光掃描儀連續(xù)獲取邊坡點(diǎn)云數(shù)據(jù)，所使用的脈沖式激光測距技術(shù)可以保證精確地采集目標(biāo)三維空間數(shù)據(jù)，可自動(dòng)控制三維激光掃描儀采集邊坡點(diǎn)云數(shù)據(jù)。為將激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)有效用于邊坡移動(dòng)監(jiān)測，監(jiān)測軟件系統(tǒng)巧妙利用單元格參考元算法，即把邊坡某一區(qū)域的激光掃描點(diǎn)作為一組相關(guān)數(shù)據(jù)綜合考慮。Maptek Sentry全天候持續(xù)監(jiān)測站設(shè)置在西幫中部，主要監(jiān)測范圍110°，最大監(jiān)測距離950 m，最短距離為700 m，目標(biāo)對象監(jiān)測區(qū)域見圖2（a），分為1#～8#。在南幫與東幫各設(shè)置1個(gè)定期監(jiān)測站，在西幫設(shè)置2個(gè)定期監(jiān)測站，以覆蓋全部露天采坑邊坡，見圖2（b）。監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)與光纖傳輸至礦山調(diào)度中心，監(jiān)測預(yù)警分級通過短信或者郵件發(fā)送至相關(guān)人員。通過現(xiàn)場擺放木板與傾斜移動(dòng)木板對位移變形數(shù)據(jù)做定點(diǎn)定量測試，監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

為解決三維激光掃描儀在雨霧天氣監(jiān)測數(shù)據(jù)不連續(xù)的問題，采用GNSS接觸式監(jiān)測方式進(jìn)行彌補(bǔ)，在具有代表性的區(qū)域建立變形觀測點(diǎn)，在遠(yuǎn)離監(jiān)測點(diǎn)合適的位置（如穩(wěn)固的基巖上）建立基準(zhǔn)點(diǎn)。并在基準(zhǔn)點(diǎn)架設(shè)GNSS接收機(jī)，由已知的高精度三維坐標(biāo)，定期連續(xù)觀測得到變形點(diǎn)坐標(biāo)（或者基線）的變化量，建立安全監(jiān)測模型，分析采場變形規(guī)律并及時(shí)反饋。為提高監(jiān)測代表性，優(yōu)化監(jiān)測系統(tǒng)，GNSS點(diǎn)布設(shè)需綜合考慮邊坡現(xiàn)狀、監(jiān)測范圍等要素。為此，通過邊坡分區(qū)以確定其布設(shè)方案。

邊坡分區(qū)包括地質(zhì)分區(qū)和邊坡幾何參數(shù)分區(qū)。根據(jù)相關(guān)資料，將城門山銅礦露天采場分為4個(gè)不同的工程地質(zhì)分區(qū)，如圖3所示。GNSS監(jiān)測建設(shè)方案以工程地質(zhì)分區(qū)作為分區(qū)監(jiān)測依據(jù)，對各分區(qū)監(jiān)測項(xiàng)目進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)。

I區(qū)位于露天采場二期最終境界南面邊坡，上部以中風(fēng)化為主，巖體質(zhì)量較好，堅(jiān)硬強(qiáng)度高、透水性差，抗風(fēng)化能力強(qiáng)；下部邊坡強(qiáng)風(fēng)化，節(jié)理發(fā)育，巖石破碎。上部巖體弱面陡，且順邊坡傾向，可能形成平面剪切破壞。根據(jù)以往抽水試驗(yàn)成果，該區(qū)2套地層含水性微弱，為相對隔水層，地下水對該區(qū)邊坡影響甚微。因此，在I區(qū)邊坡上布設(shè)3個(gè)表面位移監(jiān)測斷面，每個(gè)監(jiān)測斷面宜布置上下2個(gè)表面位移監(jiān)測點(diǎn)，兼顧上部巖體整體滑移風(fēng)險(xiǎn)及下部破碎巖體局部失穩(wěn)的監(jiān)測，不設(shè)地下水位或滲流壓力監(jiān)測，僅依靠人工觀察確定地表水頭出露情況。

II區(qū)位于現(xiàn)露天采場坑底南側(cè)和西南側(cè)，工程地質(zhì)條件較差，地表水發(fā)達(dá)，地下水豐富，坡面有水流出，為區(qū)域地下水進(jìn)入露天礦的集中徑流通道。該分區(qū)坡體上部湖泥分布廣泛且有巖溶發(fā)育，區(qū)域邊坡穩(wěn)定較差。因II區(qū)邊坡較緩，僅布設(shè)1個(gè)表面位移監(jiān)測斷面，重點(diǎn)監(jiān)測上部湖泥層邊坡，另布設(shè)2個(gè)地下水滲流壓力監(jiān)測點(diǎn)對該區(qū)地下水位及地表徑流水量實(shí)時(shí)監(jiān)測。

III區(qū)位于露天采場中部、西側(cè)、北側(cè)和東側(cè)大部分區(qū)域，區(qū)域裂隙發(fā)育，透水性相對較弱，地下水對風(fēng)化帶邊坡略有影響。西側(cè)邊坡上部巖體較風(fēng)化，而湖泥固結(jié)改性又利于邊坡穩(wěn)定，僅在西側(cè)邊坡的回填土垮塌區(qū)布設(shè)2個(gè)表面位移監(jiān)測點(diǎn)，以監(jiān)測其擠壓變形位移。北東側(cè)邊坡風(fēng)化嚴(yán)重，地下水出露，且有兩處坍塌，故各布設(shè)2個(gè)位移監(jiān)測點(diǎn)與滲流壓力監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測其滑坡進(jìn)一步發(fā)展與地下水動(dòng)態(tài)。另外，北東側(cè)邊坡上部殘坡積層全部滑塌，有區(qū)域裂縫存在，另增設(shè)2個(gè)裂縫監(jiān)測點(diǎn)，對裂縫變化趨勢跟蹤測量。III區(qū)東側(cè)邊坡風(fēng)化、巖溶均較為嚴(yán)重，且有2處滑坡垮塌。因此，在東側(cè)邊坡布設(shè)表面位移監(jiān)測斷面3個(gè)，每個(gè)斷面布置上下2個(gè)表面位移監(jiān)測點(diǎn)，并在火成巖與灰?guī)r的接觸帶附近設(shè)滲流壓力監(jiān)測點(diǎn)3個(gè)。

IV區(qū)位于采場最終境界東面邊坡的南部。該區(qū)巖溶發(fā)育，平均滲透系數(shù)高，邊坡穩(wěn)定受地下水影響嚴(yán)重，且有F1斷層通過。故在該區(qū)布設(shè)表面位移監(jiān)測斷面2個(gè)，每個(gè)監(jiān)測斷面布設(shè)上下2個(gè)表面位移監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測點(diǎn)標(biāo)高間距取30～50 m，重點(diǎn)布置在F1斷層通過的地段，另在2個(gè)監(jiān)測斷面靠近坑底的合適位置（貼近F1斷層通過地段），布置滲流壓力監(jiān)測點(diǎn)2個(gè)。邊坡GNSS監(jiān)測點(diǎn)總體布置如圖4所示。

2.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)融合展示

除確定邊坡監(jiān)測點(diǎn)布置方案外，還對現(xiàn)場監(jiān)測供電、通訊、雷電防護(hù)等作了優(yōu)化布置，確保監(jiān)測系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取。為實(shí)現(xiàn)三維激光掃描數(shù)據(jù)與GNSS表面位移監(jiān)測數(shù)據(jù)融合分析與直觀展示，采用自動(dòng)導(dǎo)出接口與功能，或提供封裝后的程序調(diào)用模塊，輔助完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合分析預(yù)警，并借助VR三維管控平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一展示。

3 監(jiān)測結(jié)果分析

3.1 南部邊坡監(jiān)測結(jié)果

從南部邊坡三維激光掃描儀與GNSS聯(lián)合監(jiān)測結(jié)果看，該區(qū)于6月22日開始出現(xiàn)較大范圍變形量，影響范圍約1.2萬m2。圈選南部+14～-58 m邊坡與南部-10～-34 m邊坡變形曲線變形趨勢基本一致，南部-10～-34 m邊坡變形量從6月22日至今累計(jì)變形量持續(xù)增大，累計(jì)值達(dá)279 mm，位移增量為260 mm，幅度較大。該區(qū)變形出現(xiàn)2次加速，為6月22日至28日累計(jì)位移從10 mm突增至100 mm，保持基本不變后從7月5—7日位移變形量迅速增至280 mm。從變形曲線趨勢看，該區(qū)域位移變形仍將繼續(xù)擴(kuò)大。

另外，南部+26～+14 m邊坡在7月4—7日，位移變形量從-5 mm增至+88 mm，變形量增幅較大。現(xiàn)場查看后，邊坡有大量裂縫出現(xiàn)，并存在巖石散落現(xiàn)象，坡體穩(wěn)定性較差，具有滑坡風(fēng)險(xiǎn)。南部+38～+26 m邊坡6月份位移曲線如圖5，該區(qū)域邊坡表面位移變形呈S型，最大形變量為+90 mm，最小位移量為-21 mm，平均值為+40.7 mm，波動(dòng)周期約為4 d，波動(dòng)幅度呈擴(kuò)大趨勢。再從變形速度上可以看出該區(qū)邊坡速率最大值為+200 mm/d，最小值為-935 mm/d，平均值約為+0.94 mm/d，忽略最小值后平均值約為2.5 mm/d。持續(xù)監(jiān)測進(jìn)入7月份后，位移變形保持穩(wěn)定，無明顯突增現(xiàn)象，表明該區(qū)域坡體目前相對穩(wěn)定，但仍需實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測。綜合上述監(jiān)測結(jié)果，南部邊坡部分區(qū)域變形大小及分布范圍如圖6所示。

3.2 東南部邊坡監(jiān)測結(jié)果

東南邊坡5月份各區(qū)域監(jiān)測結(jié)果如表1?？梢钥闯鰱|南+14～-10 m、+86～+62 m、+110～+86 m邊坡5月份位移變形趨勢整體同步，+86～+62 m、+110～+86 m邊坡5月2—20日位移變形同步波動(dòng)發(fā)展，而+14～-10 m邊坡位移變形則相對平穩(wěn)，未有波動(dòng)。5月20—22日，+110～+86 m邊坡監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)斷續(xù)，其余2個(gè)區(qū)域位移變形同步突增，尤以+86～+62 m區(qū)域邊坡增幅最大，約200 mm。之后各區(qū)域位移變形經(jīng)短期平穩(wěn)后出現(xiàn)同步恢復(fù)，+14～-10 m邊坡區(qū)域基本恢復(fù)至突增前平穩(wěn)狀態(tài)，+86～+62 m與+110～+86 m邊坡則繼續(xù)呈波動(dòng)發(fā)展。另從邊坡變形速率同樣可獲取上述規(guī)律，可見5月份東南邊坡總體穩(wěn)定性較好，位移變形未出現(xiàn)惡性持續(xù)突增與突減，邊坡企穩(wěn)特性較強(qiáng)，+86～+62 m與+110～+86 m區(qū)域位移變形同步波動(dòng)，+14～-10 m區(qū)域基本保持平穩(wěn)。

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3.3 南部邊坡GNSS監(jiān)測結(jié)果

選取南部邊坡說明輔助GNSS接觸式監(jiān)測可靠性，其中+14 m平臺(tái)B70號GNSS實(shí)時(shí)在線監(jiān)測點(diǎn)表面位移變形如圖7所示?？梢钥闯?，2020年6月1日—7月7日，監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)連續(xù)，完全可彌補(bǔ)雨霧天氣三維激光掃描儀監(jiān)測數(shù)據(jù)的不連續(xù)性。從位移變形情況看，B70號監(jiān)測點(diǎn)從6月20日位移變形量逐漸增大，尤以向北變形最大，累計(jì)最大值達(dá)102.3 mm，向西變形次之，累計(jì)最大值為84.4 mm，高程下沉量相對較小，為42.6 mm。從曲線變形趨勢看，目前該點(diǎn)位移變形呈擴(kuò)大趨勢。而該點(diǎn)速度變形結(jié)果表明，從7月4日開始出現(xiàn)2次較大跳動(dòng)，北向速度最大值達(dá)2.2 mm/h，西向速度最大值達(dá)2.3 mm/h，高程位移速度波動(dòng)較為劇烈，目前該點(diǎn)變形速度仍有增加，具有加速失穩(wěn)滑坡可能性，仍需重點(diǎn)跟蹤監(jiān)測，提前對滑坡災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警。監(jiān)測剖面上的+86 m平臺(tái)B69號監(jiān)測點(diǎn)，其位移變形范圍較小，在三方向呈窄幅振蕩趨勢，位移速度雖波動(dòng)劇烈，但始終未脫離窄幅區(qū)間，且未見失穩(wěn)加速趨勢，邊坡穩(wěn)定性較好。

3.4 降雨量與裂縫監(jiān)測

城門山銅礦6—7月份降雨強(qiáng)度監(jiān)測來看，該礦區(qū)邊坡降雨強(qiáng)度最大值為+69 mm/h，降雨量多集中在6月18—20日、6月22—24日和7月2—7日。結(jié)合上述邊坡各區(qū)域位移監(jiān)測結(jié)果，降雨量與邊坡位移并無明顯直接的相關(guān)關(guān)系，降雨對邊坡穩(wěn)定性的影響具有滯后性，應(yīng)注重干濕循環(huán)條件下邊坡的劣化作用。而對于穩(wěn)定性較差，且處于臨滑狀態(tài)的邊坡，降雨量突增多作為誘發(fā)因素導(dǎo)致滑坡形成。因此，多雨天氣下的邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測對可能性的滑坡預(yù)警極其重要，需實(shí)時(shí)進(jìn)行，跟蹤監(jiān)測。

在圖8中，圈定了邊坡變形區(qū)并展示了6月底邊坡裂縫監(jiān)測結(jié)果。6月28日，固定坑線+26～+38 m段北側(cè)擋墻出現(xiàn)微細(xì)裂縫（圖8（a）），寬約10 mm，總長約30 m，發(fā)生變形區(qū)段其裂縫發(fā)育反復(fù)活躍，需長期監(jiān)測與處理。6月30日，+26 m平臺(tái)眉線出現(xiàn)垮塌（圖8（b）），但+14 m平臺(tái)完好。另外，-58 m平臺(tái)也有裂縫出現(xiàn)（圖8（c））。對于監(jiān)測到有裂縫發(fā)育的區(qū)域，后續(xù)發(fā)展具有坍塌滑坡可能，應(yīng)保持跟蹤監(jiān)測，及時(shí)處理，尤其是防止地表水由裂縫進(jìn)入坡體。

降雨除了誘發(fā)邊坡位移滑動(dòng)與產(chǎn)生劣化作用外，同樣會(huì)促使邊坡范圍內(nèi)裂縫形成與持續(xù)發(fā)育，降雨量突增甚至?xí)_破隔水工事，大幅降低邊坡穩(wěn)定性。城門山銅礦7月初遇到強(qiáng)降雨，7月5日，強(qiáng)降雨在南部邊坡-34～-58 m形成沖溝（圖9（a）），并沖塌下方已做隔水措施的-58～-70 m邊坡（圖9（b））。7月6日，受降雨影響，固定坑線+38～+26 m段外沿+26 m平臺(tái)出現(xiàn)東西走向的張裂縫，寬約10 cm，傾向近于垂直，延深大于2 m，并有加寬趨勢（圖9（c）、（d））。降雨在邊坡外沿的防隔水區(qū)域同樣會(huì)產(chǎn)生裂縫，裂縫形成后，降水由裂縫持續(xù)進(jìn)入坡體，影響邊坡穩(wěn)定?，F(xiàn)場觀測顯示，+14 m平臺(tái)防隔水區(qū)域受降雨影響，裂縫形成與發(fā)育經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：降雨前隔水防治狀況（6月30日）（圖9（e））、降雨后初始裂縫形成（7月6日）（圖9（f））、雨后裂縫持續(xù)發(fā)育與平臺(tái)沉降（7月7日）（圖9（g））、多條階梯狀后緣裂縫產(chǎn)生（7月8日）（圖9（h））。邊坡外沿過多的裂縫產(chǎn)生將加速地表水進(jìn)入坡體，弱化坡體力學(xué)參數(shù)，潤滑巖體結(jié)構(gòu)面，降低邊坡企穩(wěn)特性，故需及時(shí)對裂縫做防隔水處理。

根據(jù)目前城門山銅礦監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結(jié)果，提出以下應(yīng)對措施。

（1）加強(qiáng)汛期邊坡巡查力度，密切關(guān)注邊坡動(dòng)態(tài)，及時(shí)處理。

（2）針對南部邊坡不穩(wěn)狀況，在汛期來前對+14 m平臺(tái)采用黏土隔水，布設(shè)邊坡導(dǎo)水管集中疏導(dǎo)大氣降雨積水，防護(hù)邊坡。

（3）針對固定坑線+38～+26 m、+14～-10 m段道路張拉裂縫采用覆膜隔水方式治理，擋墻內(nèi)移，警示單道通行，后期優(yōu)化拓展道路，提高運(yùn)輸安全。

（4）在南部邊坡險(xiǎn)情未解除之前，采坑一定區(qū)域設(shè)置安全警示線，禁止人員與設(shè)備進(jìn)入失穩(wěn)邊坡危險(xiǎn)區(qū)域。

（5）在防洪渡汛高危期，暫停采坑內(nèi)晚班采剝作業(yè)。加大宣傳力度，提高員工自我保護(hù)及警提意識(shí)。

由監(jiān)測數(shù)據(jù)分析表明，依據(jù)城門山銅礦露采地質(zhì)條件所建立的在線安全監(jiān)測系統(tǒng)具有較好的適應(yīng)性與可靠性，采用人工定點(diǎn)監(jiān)測、三維激光掃描儀在線監(jiān)測及GNSS自動(dòng)監(jiān)測等多種方式監(jiān)測邊坡形變動(dòng)態(tài)，能夠提供連續(xù)、多維、實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析結(jié)果可有效用于判別邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)、識(shí)別潛在滑坡區(qū)域、指導(dǎo)潛在危險(xiǎn)區(qū)域治理、盡可能提前發(fā)布預(yù)警信息等，可滿足城門山銅礦二期工程安全高效開展的實(shí)際需要。

4 結(jié)論

（1）以城門山銅礦露采邊坡為工程背景，確定了影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素，通過邊坡分級與地質(zhì)分區(qū)，采用Maptek Sentry系統(tǒng)與GNSS系統(tǒng)相結(jié)合的非接觸與接觸式并行位移監(jiān)測方法，并輔以降雨量、滲流壓力、裂縫監(jiān)測，對邊坡重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，建立了城門山銅礦露天邊坡在線安全監(jiān)測系統(tǒng)。

（2）通過分析部分區(qū)域監(jiān)測數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了所建城門山銅礦露天邊坡在線安全監(jiān)測系統(tǒng)的適應(yīng)性與可靠性，監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)連續(xù)，分析結(jié)果可有效用于判別邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)、識(shí)別潛在滑坡區(qū)域、指導(dǎo)潛在危險(xiǎn)區(qū)域治理、盡可能提前發(fā)布預(yù)警信息等，可滿足城門山銅礦二期工程安全高效開展的實(shí)際需要，可為其他類似礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)建立提供參考。