边坡监测技术综述.doc

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1、边坡监测技术综述边坡监测技术综述摘要：边坡监测是露天矿不可少的测量工作，通过阅读十四篇中文文献和两篇外文文献，本文总结了一些国内外边坡监测方法和露天矿边坡监测的特点、目的和原理。关键词：边坡监测；露天矿；监测方法；目的；原理1边坡监测的概述地质灾害是影响和危险露天矿安全和生产其中之一，综合影响的原因，包括地质构造，岩性，水，地下环境和露天采矿，内部塌陷，爆破振动，设备动态负载和其他因素。因此，高效、准确的监测露天矿的边坡的变形是一个重要的研究课题[1]。1.1露天矿边坡特点(1)边坡为岩石物质的较多，边坡幅度比较高，边坡相对较陡，安全系数

2、比较低。(2)因为矿体常年开采，所以露天矿边坡逐渐增高，因此，就有一定的开采危险[2]。(3)自然风化直接影响矿体裸露地方，并经常受如爆破等因素影响。(4)如果是金属类型的矿体，因为受到浅部构造的影响，具有比较复杂的工程地质条件[3]。1.2露天矿边坡监测的目的露天矿的边坡一般是临时或半永久性的，边坡变形在露天矿开采中是普遍存在的现象，为了避免灾害，如果发现位移速度急剧增大时，应立即撤出人员，采掘、运输设备。以确保人员和财产的安全。通过监测变形的规律，可以进一步的研究边坡变形的原因，预报灾害，为以后的边坡设计积累经验。提供边坡稳定性分析的

3、基础资料，预报滑坡。还可以依据观测资料了解和掌握滑坡的形态、规模和发展趋势，以便采取相应的处理措施，保证露天矿山生产安全、高效、经济的开采[4]。8边坡监测技术综述1.3监测的原理边坡崩塌或滑坡，岩石群和土壤的向边坡下运动，是由于边界处的物体运动，发生剪切破坏的结果[5]，边坡岩体的位移，直接反映边坡岩体的移动范围、移动量的大小、移动的速度和应力场演变规律，同时也反映边坡的稳定程度。边坡受到力的作用从变形到最终破坏，通常要经历一个相当长的演化过程。边坡失稳的发展过程，往往伴随着一系列边坡地表、地下的宏观与微观变形现象。包括边坡地表的位移、

4、地面裂缝的出现和发展、地下滑动面的形成等。根据边坡岩体的移动范围、移动量的大小、移动的速度快慢能够直观的反映边坡的发展和变形规律。由于获得的是滑体位移形变的直观信息，特别是位移形变信息往往成为预测预报的主要依据之一。在滑坡发生前，边坡岩体内应力会连续发生变化，在滑动力大于抗滑力后，边坡岩体会发生变形和滑动。从本质上讲滑坡是边坡应力平衡—失衡—新的平衡的过程，通常要经历相当长的时间。边坡岩体的位移监测虽然能够直观的反映滑坡的整体趋势，但单一的只从“现象监测”很难把握精确的滑坡时间。边坡应力远程监测方法的基本原理是:首先给边坡施加一个预应力参

5、加到边坡的应力平衡中，由于施于边坡的预应力属抗滑力，当边坡内应力产生有利于滑坡的变化时，通过观察预应力的变化，对边坡的稳定做出判断和预报。2监测方法国内外采用的传统的监测仪器和方法有：(1)坡表大地测量（经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等）；(2)GPS监测；(3)位移计；(4)红外遥感监测法；(5)激光微小位移监测；(6)合成孔径雷达干涉测量（SARinterferometry，INSAR）；(7)时间域反射测试（TDR）技术；(8)坡体内部的钻孔倾斜仪、锚索测力计和水压监测仪等；(9)声发射监测技术等[6]。下面就依次列举几种方法的具体

6、实施方法。2.1坡表大地测量监测露天矿边坡导线法是我们最常用的露天矿边坡检测法。在此基础上再配合水准测量法对工作点的高度进行测量。进行观测工作时要将全部观测点埋设10～15天后才可以，观测时要将露天矿的基本控制网点和观测站的控制点并联进行观测，平面联测工作5秒8边坡监测技术综述经纬仪导线或5秒小三角进行，四等级的水准进行高层联测。并联后的观测点，即可按露天矿I级高程和露天矿I级导线测量方法和精度要求对工作点的高程和片面位子进行测定，两次测定要相互独立，如果两次测量结果的平面坐标均符合露天矿I级经纬导航仪的精度要求，则原始数据位测量值的平均

7、值。如果想要在以后观测时能更方便一些，那么在计算各点的平面坐标时，应采用以观测线方向(以观测线两控制点方向为x轴，以据观测点较近的控制点为坐标原点的假定坐标系统)。导线法方法简单，但是它受观测条件因素的影响大，如观测者的认为误差，气象条件和观测时间不同的影响，观测仪器的本身精度，还可能与其他的工作发生冲突，不能实时监测精度低，内业繁琐[7]。2.2GPS监测露天矿边坡GPS监测有下列三种方案。(1)GPS静态测量(2)GPS快速静态测量(3)GPS-RTK测量GPS静态测量精度最高，但需要时间较长，即使是快速静态测量也需要一定时间。完成任

8、务需要的时间过长，所以一般不采用前两种方案。方案中选择用静态布网，采用RTK技术进行动态观测[8]。(1)根据布设的需要，依据GPS网技术要求布置边坡监测控制网。计算GPS网的相邻点弦长精度：