地質(zhì)災(zāi)害治理工程快速測(cè)繪方法

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）

1 概述

地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的特點(diǎn)：地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)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(duì)高差大，溝體狹長(zhǎng)，通視情況極差。且測(cè)區(qū)面積相對(duì)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(jì)初勘與測(cè)繪工作同時(shí)進(jìn)行，且通常是多地塊地災(zāi)點(diǎn)同時(shí)治理，任務(wù)重，因此更緊迫了測(cè)繪時(shí)間。

對(duì)地災(zāi)點(diǎn)測(cè)繪的目的是為治理設(shè)計(jì)提供圖件及數(shù)據(jù)依據(jù)。地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)測(cè)繪的主要工作：控制測(cè)量，地形圖測(cè)繪，剖面測(cè)量，定點(diǎn)測(cè)量，變形監(jiān)測(cè)等。

當(dāng)前在我國(guó)，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)CNSS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)尚沒有實(shí)現(xiàn)全有效覆蓋，尤其是經(jīng)濟(jì)條件、測(cè)繪條件都相對(duì)落后的地災(zāi)點(diǎn)。因?yàn)檫b感，GIS，航空測(cè)繪等技術(shù)雖然先進(jìn)，但由于測(cè)繪成本較高，適合于面積較大的測(cè)區(qū)；近景攝影測(cè)量雖然適合面積較小的測(cè)區(qū)，但在有植被等覆蓋的測(cè)區(qū)不能準(zhǔn)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(cè)繪方法。

基于以上測(cè)區(qū)特征，要提出合理的快速測(cè)繪方案，我認(rèn)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(cè)繪方法最適合地災(zāi)治理工程項(xiàng)目。

2 控制測(cè)量

現(xiàn)在控制測(cè)量的首級(jí)控制大多采用測(cè)設(shè)靜態(tài)GPS網(wǎng),但測(cè)設(shè)靜態(tài)GPS網(wǎng)需要有足夠的觀測(cè)時(shí)間。為達(dá)到快速測(cè)量，及時(shí)讓勘查設(shè)計(jì)人員在詳勘設(shè)計(jì)時(shí)使用正確的測(cè)繪圖件和數(shù)據(jù)。由于測(cè)區(qū)通常較小，可在初勘設(shè)計(jì)時(shí)先采用獨(dú)立坐標(biāo)，相對(duì)高程。最后與國(guó)家控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)，完成測(cè)量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換及圖件的平移和旋轉(zhuǎn)。

為滿足測(cè)繪精度，測(cè)繪方法一：采用高精度全站儀（標(biāo)稱精度2"以上）極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)控制點(diǎn)。選取通視條件良好的地點(diǎn)建立測(cè)站，輸入任意坐標(biāo)和高程，任意方向定向后，逐一施測(cè)控制點(diǎn)，確立測(cè)區(qū)獨(dú)立坐標(biāo)系，相對(duì)高程。最后與國(guó)家控制點(diǎn)聯(lián)接，建立統(tǒng)一控制網(wǎng)。

測(cè)繪方法二：如選用GPS-RTK動(dòng)態(tài)接收機(jī),暫時(shí)無(wú)聯(lián)測(cè)已知控制點(diǎn)，測(cè)量統(tǒng)一采用獨(dú)立坐標(biāo)系時(shí)，可采用GPS-RTK默認(rèn)坐標(biāo)；高程控制測(cè)量，一般需要在GPS-RTK默認(rèn)高程的基礎(chǔ)上，采用只選取一點(diǎn)高程假設(shè)為已知，施測(cè)閉合水準(zhǔn)測(cè)量的方法得到其余GPS點(diǎn)的高程，以保證其相對(duì)高差的正確性。最后與國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)。

3 地形圖測(cè)繪

崩塌、滑坡和泥石流的共同特點(diǎn)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(diǎn)的地形圖測(cè)繪是準(zhǔn)確測(cè)繪地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的基本要素：坡高、坡長(zhǎng)、坡寬、縱比降、面積及邊界、后緣、前緣、坡體變形及危害對(duì)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(cè)量技術(shù)具有測(cè)點(diǎn)間不要求通視的優(yōu)勢(shì)，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(cè)繪人員通常不易攀登。為保證人員安全和快速測(cè)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(cè)量采集碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)效果最佳。

當(dāng)然，最后，在聯(lián)接國(guó)家統(tǒng)一控制點(diǎn)后，所測(cè)的地形圖也要通過旋轉(zhuǎn)、平移等技術(shù)進(jìn)行與國(guó)家控制的銜接。達(dá)到統(tǒng)一入庫(kù)管理的目的。

4 剖面線測(cè)量

剖面線測(cè)量是地災(zāi)點(diǎn)測(cè)繪的重點(diǎn)內(nèi)容，它決定著防護(hù)治理工程的設(shè)計(jì)參數(shù)。剖面線測(cè)量的準(zhǔn)確性直接影響到其滑動(dòng)面的真實(shí)強(qiáng)度參數(shù)及滑坡推力的計(jì)算，避免防治工程設(shè)計(jì)得不償失或效益過小，是滿足勘查工程設(shè)計(jì)必需的數(shù)據(jù)保障。

地災(zāi)點(diǎn)剖面線的布設(shè)特點(diǎn)為：在滑坡體上測(cè)設(shè)剖面線和擬建工程治理部位（攔擋壩、排導(dǎo)槽等）的剖面測(cè)繪。

在滑坡體上測(cè)設(shè)剖面線，由于人員不易登攀，使用免棱全站儀測(cè)量采集數(shù)據(jù)最為理想；針對(duì)擬建工程治理部位的剖面測(cè)繪，GPS-RTK直線放樣模式下測(cè)量剖面點(diǎn)最為適合。

5 定點(diǎn)測(cè)量

地災(zāi)治理工程的定點(diǎn)測(cè)量，是對(duì)勘察設(shè)計(jì)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(diǎn)及放樣。這些地質(zhì)特征點(diǎn)較有規(guī)律，適用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)方便可靠。

6 變形監(jiān)測(cè)

為了達(dá)到減災(zāi)防災(zāi)、防治工程安全可靠的目的，必須對(duì)滑坡體的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，其監(jiān)測(cè)結(jié)果作為判斷滑坡邊坡穩(wěn)定狀態(tài)、指導(dǎo)施工、反饋設(shè)計(jì)和防治效果檢驗(yàn)的重要依據(jù)。

要建立較完整的監(jiān)測(cè)剖面和監(jiān)測(cè)網(wǎng)，除工作基點(diǎn)外，還要顧及監(jiān)測(cè)周期性，因此用簡(jiǎn)單的坐標(biāo)差值比對(duì)法較為清晰。建議采用GPSRTK配合幾何水準(zhǔn)測(cè)量建立簡(jiǎn)易動(dòng)態(tài)GPS網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作較為方便。

7 小結(jié)

地災(zāi)防治中，工程測(cè)量是勘查設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)，測(cè)繪圖件及數(shù)據(jù)從勘查、設(shè)計(jì)到施工，貫穿整個(gè)工程過程。及時(shí)為地災(zāi)治理工程設(shè)計(jì)提供可靠的技術(shù)保障，測(cè)區(qū)的特點(diǎn)決定了測(cè)繪技術(shù)的實(shí)施，快速測(cè)繪的技術(shù)方法起著關(guān)鍵性作用。

［1］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB 50026-2007 工程測(cè)量規(guī)范[S].

［2］中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).DZ/T0219-2006 滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范[S].

［3］中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部.DZ/T0218-2006滑坡防治工程勘查規(guī)范[S].

［4］注冊(cè)測(cè)繪師資格考試輔導(dǎo)教材[M].測(cè)繪綜合能力.測(cè)繪出版社出版.

［5］GB 50021-2001 巖土工程勘察規(guī)范[S].