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文档简介

1、第1页共12页五盂高速公路盂县境内梁家寨段 滑坡监测技术总结山西测绘工程院2014年7月2日第2页共12页目录一、概述.31.1 工程概况.31.2 目标与任务.3二、监测依据. 4三、工作组织与设备配置.43. 1 人员安排.43. 2 设备配置.4四、监测方法及等级. 54. 1 坐标系统的选择.54. 2 监测等级.64. 2监测方法的选择. 6五、项目工期及完成的工作量.7六、基准点的布设、观测、解算、精度、检测及稳定性分析.76.1 基准点的布设.76. 2基准点的观测. 86. 3基准点的解算及精度分析.86.4 基准点的检测及稳定性分析.10七、监测结果数据分析. 12八、结论.

2、14九、 附件.14五盂高速公路盂县境内梁家寨段滑坡监测技术总结一、概述第3页共12页1.1 工程概况滑坡监测点位于盂县梁家寨乡椿树底村大墙梁。滑坡体范围面积约 18000 平 方米,滑坡体南北走向,下方有在建高速公路和村庄,北侧己发生过滑坡现象, 现发现滑坡体范困己出现裂缝,相关部门己进行了应急处理,为进一步掌握滑坡 体的变形情况,获得斜坡体发展变化趋势,须对滑坡体进行监测,通过对地表位 移、沉降的监测,从而监测斜坡体的地形地物实际变形及变形趋势。受山西省交通规划勘察设计院委托,山西省测绘工程院承担该滑坡的监测工 作。1. 2 工作任务及工作量通过对滑坡区域及周围地表水平位移、垂直位移的监测

3、,为分析研究滑坡体 的稳定性现状及发展趋势,及滑坡体的治理工程设计提供科学、准确、及时的数 据基础。具体任务及工作量如下:协助设计单位完成监测点、基准点的布设工作,根据现场地质情况和监测 要求,整个工作区域分 4 条轴线,共布设监测点 24 个,基准点 4 个。1.31作时间及进度(1)、2014 年 4 月 28 日至 5 月 8 口进行基准点及监测点布设(2)、2014 年 5 月 15FI 至 5 月 16 日连续观测两天作为第一组观测数据(3)、2014 年 5 月 17 FI至 5 月 18 日进行基准点和部分监测点的二等水准 测量1.4 监测频率(1)、2014 年 5 月 15

4、日至 5 月 29 日监测频率为 2 天一次(2)、2014 年 5 月 29FI 至 7 月 03 日监测频率为 5 天一次(3)、2014 年 7 月 03 日至监测频率为 7 天一次二、监测依据本次监测 1:作依据和执行的规范、规程、技术标准及要求有:1.工程测量烈范【GB50026-2007】第4页共12页2.全球定位系统(GPS)测量规范GBT 18314-20093.崩塌、滑坡、泥石流监测规范DZT 0221-20064.建筑变形测量规程【JGJ 8-20075.岩土工程勘察规范【GB 50021-2001】6.公路工程地质勘察规范【JTG C20-2011】7.公路工程抗震设计规

5、范【JTJ 004-898.公路工程技术标准【JTG B01-20339.公路路基设计规范【JTG D30-203410.建筑边坡工程技术规范【GB5033D-2002】三、工作组织与设备配置3.1 人员安排本次工作共安排 13 人,其中项目负责人人,技术负责人 2 人,外业技术 员 8人,内业技术员 2人。3. 2设备配置本项目投入的仪器设备主要有天宝 GPS 接收机 12 台、全站仪 1 台(套)、 电子水准仪 1台,计算机 2 台、汽车 2 部、其它测量器材若干,数据处理 软件采用的天宝公司的 TBC 商用软件进行 GPS 基线处理,利用武汉大学测 绘学院研制的科傻 GPS 数据处理软件

6、完成网平差计算表 1 项目仪器设备一览表仪器名称数量型号生产厂家出厂编号检定证书编邛备注GPS接收机台全站仪1台水准仪1台GPS 接收机主要精度指标为:第5页共12页GPS 接收机静态观测精度:水平距离:土 (5mm+2ppmXD)垂直距离:土 (10mm+2ppm X D)方向值: (1 弧秒+5/D) D边长,单位:km全站仪主要精度指标为:测距精度:土 (2nim+2ppmXD)测角精度:0.5”观测距离:5 公里水准仪主要精度指标为:每公里往返测量高差中误差:lmin安平精度:0.5”最短视距:0. 3m仪器检定证书见附录。、监测方法及等级4.1 坐标系统的选择根据甲方要求和监测工作需

7、要,坐标系统采用独立坐标系,以西安 80 坐标 系统椭球为参考椭球,中央子午线为 113。25,抵偿面高程面为 600 米,建立 监测区域独立坐标系统,经测算能较好地解决监测 IX 域的投影变形。监测数据处理按一点一方位,即以基准点 JC03 为基点,方位选择基准点 JC03、 基准点JC01 的方位角的方法。基准点 JC03 坐标:4259270. 1019, 449468. 8907 方位角:19 15 56.05” 高程系统采用 1985黄海高程系。4. 2 监测等级按工程测量规范中四等精度执行,即水平位移监测的点位中误 W12mm, 垂直位移监测的高程中误 WlOmm。第6页共12页4

8、. 2监测方法的选择(分别叙述,1、基准网观测及数据处理,4 个基准点与五盂高速 2 个五秒 点联测组成基准网,建立监测工作区独立坐标系。2、监测网观测级数据处理, 以4个基准点和一条基线的 4 个监测点为一个观测时段,每个时段数据采集时间 2 个小时,共进行 4 个时段完成 4 条基线 23 个监测点的数据观测,即为一个观 测周期,监测初期每两天为一个观测周期,后期每一周为一个观测周期。)根据测区地理条件和观测精度要求, 水平位移和垂直位移均采用 GPS 观测方 法。 观测时,每个观测点上均固定人员、固定仪器、固定开机时时间,并固定相 同的采样时间。考虑到西安 80 坐标系控制点精度不能满足

9、变形监测的精度要求, 基准点观测值联测西安 80 坐标系控制点,数据处理时选择经中央子午线平移和 高程抵偿的相对西安 80 坐标系,经平差得到独立坐标系的坐标值,用联测的西 安 80 坐标公共点,通过平移和旋转的办法得到最终值;高程值采用通过闭合水 准联测 85 高程系的点,经平差后得到的高程值。使用的西安 80 坐标控制点如表 2 所示。表 2 起算点数据占号XY高程备注GP364258937. 350449465.716571.914水准起算点NT694260391.356449836.892617. 448平移起算点NT684260095.824449775.513585. 006旋转方

10、向点每周期观测时,均用首次得到基准点的相对西安 80 坐标值进行较正,以保 证监测点坐标值的统一性。首次观测值用全站仪检测基准点和部分变形观测点的边长和坐标,用水准仪 联测基准点高,以检查 GPS 观测值是否满足精度要求。每期观测的基准点均与首次基准点观测值进行比对,以评价基准点的精度及 稳定性。五、项目工期及完成的工作量第7页共12页项目监测的期限为 XXX 年 XX 月 XX 日至XXXX年 XX 月 XX 日。我公司监测人员于 XXX 年 XX 月 XX 日进场,埋设监测基准点 4 个,其编 号为 JC01、JC02、JC03、JC04;埋设变形观测点 24 个,其编号为 GC01 至

11、GC24。我公司监测人员于 XXX 年 XX 月 XX 日,进行了基准点的观测工作,同时 用全站仪和水准仪对基准点进行外业检测工作,并进行内业数据处理和比对工作。在 XXX 年 XX 月 XX 日至 XXX 年 XX 月 XX , 组织实施了 XX 个周期的 监测工作。进行仪器监测的同时,按监测周期到工程现场及周围进行巡查工作。六、基准点的布设、观测、解算、精度、检测及稳定性分析6.1基准点的布设基准网由 4个基准点组成,并选择在滑坡区域外比较稳定的区域,具体位置 见附图,即“基准点和变形观测点布点图”。基准点埋石采用的是水泥浇灌观测 墩,并设有强制对中标志。6.2 基准点的观测2014 年

12、5 月 14 日至 2014 年 5 月 16 口,我公司监测人员对基准点进行了连 续 3 天的观测工作,同时联测了 GP36、NT68、NT69 西安 80 坐标控制点,同步 观 10 小时,有效同步时间 39 小时,有效同步观测卫星总数 310 颗,每台仪器 数据采样间隔为 15 秒,高度截止角为 15 度。同时, 以 XXXX 为起算点, 采用闭合水准的方式, 等级按一.等水准精度要求联测了 基准点。6. 3基准点的解算及精度分析基准点解算使用的是天宝公司出品的 GPS 数据处理软件 TBC,坐标系统为西 安 80 坐标系,中央子午线为 113 25,抵偿面高程为 600 米。第8页共1

13、2页1)复测边长的检核3次观测解算的 GPS 基线边长见表 3 所示表 4 复测基线较差起终点5月14口5月15口5月16基线较差4 d (mm)起点校占SI (m)S2 (m)S3 (m)S1-S2S1-S3S2-S3JC03JC012079. 127592079. 127692079. 13022-o. 11-2. 63-2. 53JC03JC021589. 730601589. 728151589. 730972.45-0. 37-2. 82JC03JC04544. 88362544. 88385544. 88322-0. 230.400. 63JC01JC02497. 22917497

14、. 23265497. 23269-3.47-3.51-0. 04JC02JC042590. 021842590. 021992590. 02195-0. 15-0. 110. 04按工程测量烈范要求,复测基线边长较差应满足:AdW2V2b上式。为基线观测中误差,按观测仪器标称精度计算,即:a = / (a + b*D)a为仪器固定误差,为 5mm;b 为仪器比例误差,为 2PPm D 为基线长度,单位为 kino根据表 4 和工程测量规范精度要示,计算出的基线复测较差限值为A d =6. 32mm o表中复测基线较差均小丁规范要求的限值,精度完全满足规范要求。2)闭合环误差检核由于基准点是用

15、 1 个时段同步观测,因此基准点 GPS 观测网只有同步环,没 有异步环。3 次观测解算的同步环中闭合差最大的为 JC01-JC02-JC04,闭合环全 长为 5. 214km,其坐标分量闭合差和环全长闭合差分别为:U) =0. 027mm, U) =0. 234mm, U) =0. 177mni co =0. 293mmxyz按工程测量规范要求,同步环各坐标分量闭合差和环线全长闭合差应满 足以下各式精度要求:第9页共12页cox 5而O)W 皆。y 5I 2220)=10) +3 +3y xyz3 W 尊 b上式中,n 为闭合环边数,3 为闭合环全长闭合差。根据上式和闭合环长度,计算得到闭合

16、环坐标分量闭合差和全长闭合差的限值为:3 川=0.77mm, o)m= 0.77mm, oo _ = 0.77n】m,o)= 1.34mm。X限y限z限限闭合环各坐标分量和环线全长闭合差均满足规范要求。3)点位误差的检核3 次观测中最弱边边长中误差最大的为 0.477mm,最弱边相对误差最大的为 1/761204:最弱点点位中误差最大的为 0.886m,高程中误差为 0. 766m。根据工程测量规范,基线误差 mW。,基线边长为 0.544km,计算得。 =2.24mm,实基线相对中误差限制为 1/40000,点位中误差限值为 12mm,高程中误 差限值为 lOmmo以上实测解算的各项精度指标

17、均高于限制,完全满足规范要求。第10页共12页6.4 基准点的检测及稳定性分析XXX 年 XX 月 XX 日,我公司监测人员对基准点进行了检测工作,使用 XX 型 号的全站仪, 对 4 个基准点的相邻点边长进行了检测, 并以 XX 点为测站, 为 XX 定向, 检测了 XX、XX 点坐标值。同时,用 XX 型号的水准仪联测了 4 个基准点的高差值。GPS 测量首次观测值边长与全站仪检测边长比较如表 5 所示。表 5 GPS 首期观测值边长与全站仪检测边长比较起终点GPS 解算点位边长全站仪检测边长较差JC01-JC02JCO2-JCO3JCO3-JCO4GPS 首次观测坐标值与全站仪检测坐标值

18、较差如表 6 所示。表 6 GPS 首期观测坐标值与全站仪检测坐标值比较占号 八, 、J第一次 GPS 观测值(m)全站仪坐标检测值比较值(mm)XYXYXAYGPS 首次观测点高差与水准检测的高差比较如表 7 所示。表 7首期高程观值与水准检测值比较起点纹占首期高差(m)水准高差(m)两期高差之差值(mm)第11页共12页2014 年 5 月 14 H至 2014 年 5 月 16 I I,我公司对基准点连续 3 天 GPS 观测,第12页共12页以评价基准点是否稳定,表 8 和表 9 为首期观测值与二期和三期的比较。表 8 基准点稳定性检测结果 1占号第次(m)第二次(m m)比较值(mm

19、)XYHXYHXAYAH1表 8 基准点稳定性检测结果 1点号第一次(m)第二次(M )比较值(MB)XYHXYHXAYAH通过以上各值的比较显示,点位中误差和高程中误差均小于工程测量规范 规定的限制,说 明 基 准 点 测 量 方 法 正 确 , 精 度 完 全 满 足 监 测 精 度 的 要 求 , 基 准 点稳 定 。通过表 8 和表 9 的比较可见,第二次和第三次测量值与第一次比较差值较小, 均在规范要求的限差范困内,因此取第一次观测的结果作为基准点成果。表 10 基准点成果表点号X(m)Y(m)H(m)备注稳定稳定稳定稳定为确保基准点的稳定性,在变形点监测的过程中,何期观测的基准点均

20、与首次观测值进行比较,以检查基准点是否稳定,检测结果均在限差范围内,说明整 个观测周第13页共12页期内,基准点是稳定的。七、监测结果数据分析变形监测点每周期监测工作结束后, 立即对观测手簿进行检查, 经检查、 复 核正确后,进行坐标解算。计算中以各监测点的零周期(首次)为初始值,以后 监测点各周期的坐标及高程值相对于初始值之差即为各监测点各周期性的总水 平位和总垂直位移的大小;以各观测点的前一周期为初始值,以后观测点各周期 的坐标及高程值相对于初始值之差即为各观测点各周期性的次水平位移和次垂 直位移的大小。计算完成后,进行检查并填写各周期的监测成果表。由于滑坡区域活动规律性不强,但随时都存在

21、潜在威胁,整个滑坡监测区域 总体上趋于缓和,但是局部地段变形也比较明显.(监测区域 XX 区滑坡情况严重, 主要集中在 XX,XX 监测点周围,(分析原因)。截止 XXXX 年 XXX 月 XXX 匚 I, XX 点 累计平移 XXmm,沉降为 XXmm, XX 点累计平移 XXmm,沉降 XXmm;其中 XX 月 XX、 XX、XX 三口(XX期一 XX 期)平均沉降量超过 XXmm,)-括号中如果有这种情况,应 分析一下原因,并叙采取的应急措施,比如新增监测点,跟踪监测,及时上报等。各变形监测点的监测情况如下(本表为每个监测点的累计水平位移与垂直位 移量,以及总变化率等)表 11 监测数据总结分析表(2014年XX月XX口至XXXX年XX月XX )监测点累计位移(mm)累计沉降(mm)监测周期(d)平均位移(mm/d)平均沉降(mm/d)备注第14页共12页图 1 各监测点平移和沉降变化趋势图10050IQ- M3Al |A2 A3

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