【文章內(nèi)容簡介】 . 結(jié)論 從上面分析可得，利用 GNSS 進行 變 形監(jiān)測的優(yōu)點要遠遠大于 缺點的制約，所以說： GNSS 技術(shù)的應(yīng)用給測量技術(shù)帶來了一場深刻的革命。據(jù)資料介紹，國外從 20 世界 80 年代開始用 GNSS 進行變形監(jiān)測。從 90 年代以來，世界上許多國家紛紛布設(shè)地殼運動 GNSS 監(jiān)測網(wǎng)，為地球動力學(xué)和地震與火山噴發(fā)預(yù)報服務(wù)。例如，日本國土地理院從 1993 年開始了 GNSS 連續(xù)觀測網(wǎng)的籌建工作，到1994 年日本列島已建立由 210 個 GNSS 連續(xù)觀測站組成的連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（ COSMOS），目前的觀測站總數(shù)以發(fā)展到 1000 多個。該系統(tǒng)與 1994 年 10 月 1日正式使用， 10 月 4 日就檢測到北海道 東部近海 級大地震，并清晰地記錄了地震前后的地殼形變。此后，又成功的捕捉到三陸遠海地震及兵庫縣南部地震的地殼形變。 1995 年 1 月 17 日，在日本阪神 級大地震后，該系統(tǒng)在進行快速、準確、精細地監(jiān)測與分析地殼運動方面起到了很大作用。 . 華測 GNSS 自動化 監(jiān)測系統(tǒng) 應(yīng)用實例 . 東海大橋監(jiān)測系統(tǒng) 東海大橋起始于上海南匯區(qū)蘆潮港，北連滬蘆高速公路，南跨杭州灣北部海域，直達浙江嵊泗縣小洋山島，全長 公里。 本 GNSS 自動化 監(jiān)測系統(tǒng) 于 2020 年建成投入使用， 系統(tǒng) 分別 由 1 個參考站和 8 個監(jiān)測站組成。參考站設(shè)在附近顆珠 山基巖上；主航道斜拉橋設(shè) 3 個監(jiān)測站，梁橋塔頂各設(shè) 1 個，跨中橋面各設(shè) 1 個；顆珠山斜拉橋設(shè) 5 個監(jiān)測站， 4 個 塔頂各設(shè)一個，跨中橋面設(shè) 1 個 。 數(shù)據(jù)傳輸采用先進的光纖數(shù)據(jù)傳輸方式，與 GNSS 系統(tǒng)常用的數(shù)傳電臺通訊方式比較，一方面提高了系統(tǒng)的通訊可靠性，另一方面提高了數(shù)據(jù)傳輸速度。 控制中心配備兩臺服務(wù)器，一臺用于設(shè)備控制，另一個臺用于數(shù)據(jù)分析和圖形處理，以及終端服務(wù)。結(jié)合專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，實時對數(shù)據(jù)進行分析和圖形處理。 經(jīng)過 近三年的連續(xù)運行 ，東海大橋?qū)崟r GNSS 形變監(jiān)測系統(tǒng)運行可靠，穩(wěn)定。 期間 分別多次 進行 對比 測試， 實測 監(jiān)測數(shù)據(jù)與其它傳感器監(jiān)測結(jié)果 進行比較 互差都在 1cm 以內(nèi) ； 在此期間也分析了荷載試驗對橋梁結(jié)構(gòu)的影響、 分析了臺風(fēng)影響下的形變情況、橋中跨 24 小時受溫度影響的情況 、地震前后的橋梁的變化情況等 。比較的結(jié)果表明， GNSS 數(shù)據(jù)處理軟件的精度達到了毫米級的精度，大橋的形變情況符合事實。 東海大橋監(jiān)測系統(tǒng) . 甕福磷礦尾礦庫監(jiān)測系統(tǒng) 貴州省福泉市擁有豐富的礦產(chǎn)資源，工業(yè)發(fā)展迅猛。甕福（集團）有限責(zé)任公司是集磷礦采選、磷復(fù)肥、磷煤化工、氟碘化工生產(chǎn)、科研、貿(mào)易為一體的國有大型磷化工企業(yè)，年產(chǎn)磷礦石 450 萬噸、磷酸 90 萬噸 、硫酸 200 萬噸、磷復(fù)肥 250 萬噸。甕福磷礦尾礦庫的安全穩(wěn)定在礦山的安全生產(chǎn)和環(huán)境保護中具有十分重要的意義。 本監(jiān)測 系統(tǒng) 分別包括翁福磷礦尾礦庫及渣場的堆積壩和邊坡的位移監(jiān)測，共設(shè)計了 2 個參考站 1和 20 個監(jiān)測點，同時采用 華測 X60M GNSS 監(jiān)測專用 接收機 1 由于本系統(tǒng)所監(jiān)測的兩個區(qū)域比較遠，所以參考站是相對獨立的 及一機多天線技術(shù)，另外、 由于供電來源于幾個不同的自然村，存在隨時斷電的可能， 所以系統(tǒng)在實施時增加了加電自動開始數(shù)據(jù)的采集、 發(fā)送 、解算等功能 。 本 GNSS 自動化 監(jiān)測系統(tǒng) 采用準實時自動解算的功能，系統(tǒng) 24 小時 不間斷準實時解 算 出各監(jiān)測點三維坐標 2，解算精度平面為 5mm 高程為 8mm。同時系統(tǒng)自動 分析 出 壩體 及邊坡的變化規(guī)律，從而 做到了及時預(yù)警，消除事故隱患，為尾礦庫管理者提供了決策依據(jù)，確保了尾礦庫的安全運行。 甕福磷礦尾礦庫監(jiān)測系統(tǒng) . 黑岱溝露天煤礦邊坡 監(jiān)測系統(tǒng) 露天煤礦在生產(chǎn)過程中，隨著煤層的不斷被開采挖掘，礦坑會不斷的加深加陡，邊坡會越來越突出。露天煤礦邊坡變形及滑坡對安全生產(chǎn)的影響是造成局部或全礦停產(chǎn)、人員傷亡、設(shè)備毀壞和地面建筑破壞等。 黑岱溝露天煤礦監(jiān)測系統(tǒng)采用華測雙頻 X60M 監(jiān)測專用接收機，通過 高頻無線傳輸終端 的方式實時傳輸 GNSS 原始數(shù)據(jù)到控制中心，控 制中心準實時（解算周期為 3 小時一次）解算出各監(jiān)測點三維坐標，解算精度為平面優(yōu)于 3mm，高程優(yōu)于 5mm，數(shù)據(jù)分析軟件實時分析各監(jiān)測點變化規(guī)律，同時本系統(tǒng)增加了內(nèi)部位移監(jiān)測手段，數(shù)據(jù)分析軟件結(jié)合 GNSS 監(jiān)測數(shù)據(jù)對不同深度內(nèi)部位移的監(jiān)測結(jié)果也進行實時分析，并有效、及時做到報警，從而對邊坡的穩(wěn)定性作出分析，對于傳統(tǒng)的監(jiān)測手段 節(jié)省 了 大量的人力、財力和物力 ，也實現(xiàn)了自動化監(jiān)測目的。軟件系統(tǒng)具有可擴展性，為升級留有很大空間，兼容其他系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)。 2 由于業(yè)主要求，本系統(tǒng)解算每個監(jiān)測點的周期為 2 分鐘，所以在一定程度上影響監(jiān)測結(jié)果的精度 黑岱溝露天煤礦邊坡監(jiān)測系統(tǒng) . 華測歷史監(jiān)測項目 項目名稱 地點 日期 潤揚大橋健康監(jiān)測系統(tǒng) 江蘇鎮(zhèn)江 2020 年 1 月 東海大橋健康監(jiān)測系統(tǒng) 上海市 2020 年 3 月 陽邏江大橋健康監(jiān)測系統(tǒng) 湖北省武漢市 2020 年 5 月 貴州甕 福 尾礦庫壩體 及邊坡 監(jiān)測系統(tǒng) 貴州省貴陽市 2020 年 8 月 云浮硫礦尾礦庫壩體 及邊坡 監(jiān)測系統(tǒng) 廣東省云浮市 2020 年 4 月 河北金川礦業(yè)采空區(qū)地表沉降監(jiān)測系統(tǒng) 河北省邯鄲市 2020 年 6 月 上海長江大橋健康監(jiān)測系統(tǒng) 上海市 2020 年 6 月 寧波五路四橋健康監(jiān)測系統(tǒng) 浙江省寧波市 2020 年 7 月 黑岱溝露天煤礦邊坡 監(jiān)測系統(tǒng) 內(nèi)蒙古準格爾 2020 年 9 月 拉西瓦果卜滑坡監(jiān)測 青海貴德 2020 年 3 月 苗家壩庫區(qū)滑坡體監(jiān)測 甘肅隴南 正在實施 華測歷史監(jiān)測項目列表 注：除 上述已建設(shè)完成 的大型監(jiān)測項目外、還包括已完成和在建中的 許多小型監(jiān)測項目。 第二部分 卡拉滑坡體 GNSS 自動化監(jiān)測系統(tǒng) 概況及設(shè)計原則 2. 監(jiān)測區(qū)域概況 . 工程概況 卡拉水電站工程區(qū)位于涼山州木里縣雅礱江中游河段內(nèi)，為雅礱江干流兩河口至江口段梯級開發(fā) 11 級中的第 6 級，壩址 位于 木里縣 卡拉鄉(xiāng)境內(nèi)，受自然條件限制，目前對外交通不便， 距西昌市約 406km。電站初 選 水庫正常蓄水位，壩頂高程約 ，最大壩高約 128m，初 選 總裝機容量約 1000MW，回水至楊房溝水電站，水庫長約 34km?？値烊菁s 億 m3，調(diào)節(jié)庫容約 億 m3。 卡拉水電站工程區(qū)為高山峽谷地區(qū)，岸坡陡峭， 卡拉水電站工程區(qū)滑坡體一期安全監(jiān)測工程主要監(jiān)測庫區(qū)內(nèi)的 周家、八通、上田鎮(zhèn)、下田鎮(zhèn)、田三、下馬雞店、草坪 七 個滑坡體 ?；麦w平均坡度為 30 度左右，高差在 700m~900m 之間，植被較少，多為灌木?；?體規(guī)模巨大，崩坡積層較厚，斷層、節(jié)理發(fā)育， 局部傾倒變形跡象明 顯，工程地質(zhì)條件十分復(fù)雜 。 周家滑坡 體 地處雅礱江右岸，距壩址約 ～ 。周家滑坡體總體呈不規(guī)則的 “ m” 形展布，上游側(cè)的 “ n” 形比下游側(cè)高，上游側(cè)以山脊為界，下游側(cè)以一沖溝為界，后緣至陡緩交界處，前緣直抵雅礱江，中部分布一條較大沖溝 。 滑坡體地形前陡后緩，在 2200m 高程以上坡度約 20186?！?35186。，以下總體坡度約 35~42186。上下游長度約 1880m，前后緣長約 680~1200m，分布面積 104m2，平均厚度 ，其中最大垂直揭露厚度 ，總方量約 7299104m3。 八通滑坡體位于雅礱江右岸，距壩址約 ～ 。坡向沿 NEE 向展布，整體形狀 呈上小下大的啦叭型展布 。上下游均以沖溝為界，前緣高程約 1925m，后緣高程 2650m，前后緣高差約 720m， 上下游長度 約 1150m?；麦w總體地形前陡后緩 ，高程 2200m以下較陡，邊坡坡度 35～ 50186。，公路以下邊坡陡立，高程2200m 以上較緩，邊坡坡度 20～ 30186。 滑坡體 分布面積 104m2，平均厚度，其中最大垂直揭露厚度 ，總方量為 12208104m3。 上田鎮(zhèn)滑坡體位于壩址上游右岸， 距上壩址約 370~910m，總體積約624104m3，滑坡體前陡后緩， 滑坡體邊坡坡度 30~40176。，滑坡體從江邊到滑坡體后緣平面距離約 660m，沿江邊長 485m。其中蓄水位以下方量約 萬 m3， 蓄水位以上方量約 萬 m3，屬大型滑坡體。 下田鎮(zhèn)滑坡 體 地 處壩址下游 ~， 位于 雅礱江右岸 。 滑坡體地形前陡后緩，在 2300m 高程以上坡度約 20186。~30186。，以下總體坡度約 30186。，在高程 1990m以下臨江岸坡較陡，為 50186。~55186。上下游長度約 1230m，前后緣長約 1500m，分布面積 104m2，平均厚度 71m，總方量為 12200104m3，屬巨型滑坡。 田三滑坡體位于雅礱江右岸，在下田鎮(zhèn)村下游約 1000m，處于壩址下游 ，距離 約 ～ ?；麦w近東西向展布，西側(cè)以基巖山坡為界，東側(cè)基本以沖溝為界，長約 640m。前緣高程約 1900m，直抵雅礱江；后緣高程 2650m，為坡度陡緩交替處，前后緣高差約 750m，南北長約 1600m。在 2260m 高程以上坡度約20186。～ 25186。，以下總體坡度約 30186?！?35186。滑坡體西側(cè)發(fā)育有一深切沖溝，長約 900m，溝寬約 20～ 100m，前緣最大下切深度約 80m，向坡內(nèi)延伸長?；麦w 分布面積 104m2，平均厚度 40m，其中最大垂直揭露厚度 ，總方量為 3662104m3。 下馬雞店滑坡體位于壩址下游，距離壩址 ~。中前部整體呈緩坡狀，坡度約 30186。，局部較陡，約 45186。，后部較陡，整體坡度約 50186。 上下游長度約 1570m，前后緣長約 1380m，分布面積 104m2，平均厚度 ，其中最大垂直揭露厚度 ，總方量為 104m3。 草坪滑坡體 位于壩址下游 ，體積約 104m3，為Ⅲ級下游河道邊坡， 滑坡體呈漏斗型，滑坡體 上下游長度約 1900m，一般厚度約 100m，體積約 13171104m3。滑坡體前部坡度約 50186。；中部較平緩，坡度約 25186。；后部較陡，坡度約 40186。 . 工程地形、地質(zhì)條件 滑坡體分布河段長約 30km 左右， 河谷為典型的 “V”型高山峽谷地貌，谷底狹窄，兩岸山脊高程均在 以上。沿江兩岸岸坡多為陡壁和陡坡，直通江邊，坡度一般 40～ 60176。；各滑坡體所處河段坡度相對較緩，一般為 20～ 35176。河水面高程約 ～ ，河道較狹窄， 河面一般寬度 50～ 100m，水流湍急。兩岸沖溝較發(fā)育，區(qū)內(nèi)溝谷大多垂直雅礱江。岸坡為基巖出露與第四系覆蓋交互分布，植被不發(fā)育，在高程 以下樹木一般較少，以雜草、灌林 為主。 該區(qū)出露的地層主要有三疊系上統(tǒng)雜谷腦組 (T3z)的砂質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖、含炭質(zhì)板巖、大理巖，和二疊系上統(tǒng)岡達概組 (P2g)灰綠色、深灰色變基性火山巖、泥砂質(zhì)巖及泥、砂巖，元古界下村巖群 (Pt12XC)云母片巖、鈉長石英巖夾綠泥片巖、變粒巖及大理巖，以及上覆第四系松散堆積層 。 工程區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較發(fā)育，前波斷層從工程區(qū)內(nèi)通過 ，東部外圍分布羊奶向斜，西部外圍分布催保向斜及藏翁斷層，南部有長槍穹窿傾伏端出露。區(qū)內(nèi)的節(jié)理發(fā)育，主要發(fā)育 N17176。W SW∠ 31176。、 N58176。E NW∠ 84176。、 N50176。W NE∠ 70176。、N53176。E SE∠ 70176。、 N87176。E SE∠ 77176。的五組剪節(jié)理，其中產(chǎn)狀 N17176。W SW∠ 31176。的一組剪節(jié)理最為發(fā)育，節(jié)理間距較為規(guī)則，平均間距約 。 據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查及鉆孔揭示，滑坡區(qū)地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙水，地下水埋深較大，水位埋深一般 40～ 60m。坡體地下水排泄路徑通暢，地表排水條件較好。地下水主要接受大 氣降雨補給，在深切沖溝發(fā)育處受沖溝水滲入補給。 . 邊坡等級劃分 預(yù)可階段參照《水電水利工程邊坡設(shè)計規(guī)范》 (DL/T53532020)規(guī)定，結(jié)合卡拉樞紐特征及滑坡體可能失穩(wěn)模式及危害，將滑坡體分為樞紐工程區(qū)邊坡、水庫邊坡及下游河道邊坡等三類，其中庫內(nèi)滑坡體距壩址 2km 以內(nèi)的初步擬定為A 類 Ⅱ 級樞紐工程區(qū)邊坡、距壩址 2km～ 5km 的為 B 類 Ⅱ 級水庫邊坡、距壩址5km以外的為 B 類 Ⅲ 級水庫邊坡；壩下滑坡體距壩址 2km 以內(nèi)的為 Ⅱ 級下游河道邊坡、距壩址 2km～ 15km 為 Ⅲ 級下游河道邊坡、距壩址 15km 之外的為 Ⅲ 級以下下游河 道邊坡。 水電水利規(guī)劃設(shè)計總院會同四川省發(fā)展和改革委對卡拉水電站預(yù)可報告審查意見同意上述對滑坡體類別和安全級別劃分， 上 壩址滑坡體類別和級別劃分見下表 131。 相對于上壩址邊坡類別和級別劃分表 滑坡體名稱 體積 (萬 m3) 規(guī)模 與壩址的關(guān)系 邊坡類別、級