紀海英,魏義峰,王福麗
(1.青島城市學(xué)院,山東 青島 266000;2.青島市城陽勘察測繪有限公司,山東 青島 266109)
礦山地質(zhì)災(zāi)害包括了礦井、采礦、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害,比如:地面塌陷、抻面沉降、滑坡、崩塌、冒頂、片幫、井下煤自然等[1]。隨著近年來我國煤礦采礦作業(yè)頻繁,使得礦山地質(zhì)災(zāi)害也頻頻發(fā)生,不但使礦產(chǎn)資源及土地資源受到破壞,而且還威脅到礦工的生命安全。因此,做好礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工作刻不容緩。而在礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工作開展過程中,竣工工程量測量又是尤為重要的一個環(huán)節(jié),其測量項目繁多,包括:邊坡地形、宕底地形、掛網(wǎng)噴播面積以及種植槽長度等等。鑒于此,為了提高礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程竣工工程量測量工作的效率及質(zhì)量,本文圍繞“礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程竣工工程量測量方法”進行分析研究價值意義顯著。
對于礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程竣工測量來說,主要是對礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程竣工項目現(xiàn)狀的地形圖進行實測,并以此為基礎(chǔ),針對其中的相關(guān)治理項目實施實地測量作業(yè),進一步基于現(xiàn)狀地形圖當(dāng)中將各項治理項目的工程量進行詳細標準??偨Y(jié)起來,礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程中竣工工程量測量的主要內(nèi)容為:
(1)將相應(yīng)比例尺的現(xiàn)狀地形圖視為工作底圖,主要將礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程竣工的項目及治理范圍等內(nèi)容反映出來,涵蓋:①邊坡地形;②宕底地形;③掛網(wǎng)噴播面積;④截排水工程。⑤錨桿及格構(gòu);⑥種植槽長度等。
(2)針對施工單位具體完成的相關(guān)工程量進行計算,涵蓋:①邊坡削方量;②廢棄地開挖回填方量;③邊坡加固工程量;④截排水工程量;⑤綠化工程量等。
在礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程竣工工程量測量工作開展過程中,明確了具體內(nèi)容,則需掌握竣工圖測量項目的基本表示方法,主要包括:
(1)邊坡地形方面。對邊坡范圍進行現(xiàn)場實地測量,并對坡頂、坡腳位置進行精準測量。若坡頂?shù)狡履_之間的斜距比較大,則需對坡中進行加密三維坐標點,使邊坡的形態(tài)、坡度以及走向均能夠真實地反映出來。
(2)宕底地形方面。進行高程點測量,然后用高程點表示出來;針對存在植被的區(qū)域,則需將相對應(yīng)的圖式符號配置、標注好。
(3)掛網(wǎng)噴播面積方面。對掛網(wǎng)噴播的范圍進行規(guī)范檢測,在其邊界線每5米到20米的位置,進行1個三維坐標的檢測;針對噴播范圍內(nèi)的采點密度,需符合計算機表面積的基本需求,保證采點密度盡可能大,從而使表面積的計算精度得到有效提升。
(4)截排水工程方面。在截排水工程方面,需對其路線轉(zhuǎn)折點、曲線起終點等構(gòu)筑物平面位置及高程進行測量。對于直線段,每20米進行1個平高點的采集;對于曲線段,則以半徑大小及曲線長度為依據(jù),每5米到20米的曲線長度,增加1個平高點的測量,進一步將截排水工程的長度、寬度、深度、走向等信息真實地反映出來。
(5)錨桿及格構(gòu)方面。對格構(gòu)護坡的范圍進行精準檢測,由于格構(gòu)的規(guī)格一致,因此需對數(shù)量充足的定位點及定位線進行測量,進一步通過幾何制圖方法的應(yīng)用,將網(wǎng)格繪制出來;其中,格網(wǎng)的交點個數(shù),便是錨桿的具體數(shù)量。
(6)種植槽長度方面。針對種植槽的范圍進行現(xiàn)場實測,進一步以抽樣測量方法,對種植槽等相關(guān)綠化工藝工程量進行核算,但需保證抽樣樣本占比≥30%,以此確保反映出真實、可靠的核算結(jié)果數(shù)據(jù)[2]。
除上述內(nèi)容項目的基本表示及測量方法以外,針對其他一些治理項目,則需對其實際形狀、范圍以及走向進行測量,進一步基于竣工圖上清晰、正確、規(guī)范地表示出來。
在礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程竣工工程量計算過程中,需以《礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計方案》中的相關(guān)計算內(nèi)容作為基本的計算依據(jù),同時結(jié)合變更設(shè)計資料、會議紀要等內(nèi)容,保證計算內(nèi)容及方案的真實性及可行性[3]。
本次以國有某礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程項目為例,在其竣工工程量測量工作開展過程中,明確了需要進行計算的竣工工程量項目包括:
(1)地面任意兩點之間的長度計算。以現(xiàn)場實測線狀工程轉(zhuǎn)折點的三維坐標為依據(jù),采取兩點之間長度的計算公式,將分段長度計算出來,然后對各分段長度進行求和,從而達到整條線段的長度。值得注意的是,在截排水工程、修建臨時上山施工道路、錨桿等線狀工程量統(tǒng)計方面,此方法適宜應(yīng)用。
(2)表面積計算。針對野外采集獲取的三維坐標數(shù)據(jù)傳輸至計算機電腦系統(tǒng)當(dāng)中,然后利用南方CASS7.1成圖軟件,對現(xiàn)場監(jiān)測獲取的特征點通過連線畫成電子版的DWG格式的CAD圖形,進一步采取南方CASS7.1的表面積計算功能,將治理區(qū)塊的表面積計算出來。其計算具體方法為:將需要進行計算的面積,劃分成多個連續(xù)的小三角形,進一步結(jié)合圖上的高程點,通過匹配獲得每一個小三角形的角點高程,將每個小三角形的面積計算出來,針對多個小三角形面積進行求和,最終將整體區(qū)域的表面積計算出來。值得注意的是,在面狀工程的工程量計算方面,比如清坡、掛網(wǎng)客土噴播、地形整理、廢棄地平整、普通噴播、補植、植被綠化養(yǎng)護以及種植槽面積等,此方法適宜應(yīng)用[4]。
(3)土石方量計算。在土石方量計算過程中,選擇使用的是南方CASS7.1成圖軟件,將計算區(qū)域的三維坐標提取出來,然后將DTM模型生成出來,進一步對削坡,或者開挖搬運土石方量進行計算。其計算具體方法為:針對同一區(qū)域,實施兩次測量,然后將前后兩次測量的三維數(shù)據(jù),在建模之后進行疊加處理,進一步將兩次測量當(dāng)中區(qū)域內(nèi)方量的實際變化情況計算出來。在計算前期,需針對測量區(qū)域進行施工前、施工后建模,然后生成DTM模型,保存后將文件格式設(shè)置為“*.sjw”。利用構(gòu)建的DTM模型,針對各區(qū)域進行計算,可以使由于山體起伏不規(guī)則形態(tài)引發(fā)的土石方量計算誤差得到有效控制;并且,三角網(wǎng)DTM對不規(guī)則地形描述準確,在數(shù)據(jù)冗余量方面比較小,計算誤差也很低,和傳統(tǒng)測量方法比較,測量數(shù)據(jù)精準性更高。值得注意的是,在相關(guān)土石方工程量計算中,比如爆破削坡減載、削坡以及深坑土石方回填等,此方法適宜使用。
(4)截(排)水溝砂石方量計算。對于截(排)水溝截面來說,通常設(shè)計為梯形(如下圖1),以梯形體積計算公式為依據(jù),在砂石方量計算過程中,首先將水溝砂石外圍體積計算出來,然后將砂石內(nèi)部溝的體積減去,從而得出最終的砂石方量計算結(jié)果。
圖1 截(排)水溝截面
(5)種植槽工程量計算。以相關(guān)合同為依據(jù),采取抽樣測量計算方法,對種植槽相關(guān)綠化工藝工程量進行計算,需注意抽樣樣本數(shù)量需均勻分布,且抽樣占比需≥30%。同時,因種植槽在陡峭山體上分布,從相關(guān)工作人員測量作業(yè)的安全性角度考慮,在實測方面,利用了免棱鏡全站儀,主要測量的內(nèi)容包括:其一,對種植槽實際外圍邊界進行測量,針對內(nèi)部山體凹凸以及起伏變化位置,則進行高程點的測量,進一步將種植槽的總表面積計算出來[5]。其二,基于測量區(qū)域范圍內(nèi),選擇若干塊區(qū)塊,然后對每一塊種植槽的表面積、長度計算出來,進一步對各區(qū)塊的表面積之和、種植槽長度之和計算出來,與總表面積相乘,便最終獲得測定區(qū)域種植槽的竣工總長度。
綜上所述,礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程竣工工程量測量是非常重要的一個工作項目,需明確其測量的主要內(nèi)容及竣工圖測量的表示方法,進一步以相關(guān)工程量計算依據(jù)為參考標準,對竣工工程量進行認真、嚴謹?shù)赜嬎?,包括:地面任意兩點之間的長度計算、表面積計算、土石方量計算、截(排)水溝砂石方量計算以及種植槽工程量計算等。總之,相信做好工程量測量工作,能夠為礦山地質(zhì)災(zāi)害治理提供有效的數(shù)據(jù)信息支持,進一步全面促進礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工作效率及質(zhì)量的提高。