前言

邊坡穩(wěn)定問題由于受其復(fù)雜的地質(zhì)條件的影響，一直是巖土工程界關(guān)注的焦點(diǎn)問題。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類的工程活動必然越來越頻繁,規(guī)模也越來越大。長期以來，工程地質(zhì)界、巖土力學(xué)界對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了大量的研究工作，但至今仍難以找到準(zhǔn)確評價(jià)的理論和方法。比較有效地處理這類問題的方法，就是理論分析、專家群體經(jīng)驗(yàn)知識和監(jiān)測控制系統(tǒng)相結(jié)合的綜合集成的理論和方法。

邊坡工程監(jiān)測的主要目的：

(a) 為了保證工程施工和運(yùn)行的安全；

(b) 評價(jià)邊坡理論分析結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)判斷成果的依據(jù),是修改設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工的客觀標(biāo)準(zhǔn)；

(c) 為工程巖土體力學(xué)參數(shù)的反演分析提供資料；

(d) 為掌握邊坡變形特征和規(guī)律提供資料,指導(dǎo)在邊坡發(fā)生嚴(yán)重變形條件下的應(yīng)急處理；

(e) 為分析巖體結(jié)構(gòu)與邊坡變形破壞的關(guān)系,預(yù)測邊坡變形破壞趨勢,評價(jià)邊坡的長期穩(wěn)定性提供條件。

一、項(xiàng)目背景

融水至河池高速公路主線全長107.564km。雙向4車道，采用高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)車速100Km/h，路基寬度 26m。其中，廣西交通檢測工程公司承接融河高速 27 個大型邊坡的監(jiān)測工程，如果采用傳統(tǒng)全站儀布點(diǎn)方式監(jiān)測，需要在破體巖石上打上觀測棱鏡，密度約 30 米1個，高度 50 米1個，現(xiàn)場需要工程升降車配合，比較麻煩，作業(yè)難度大，破體不穩(wěn)定隨時(shí)有落石的危險(xiǎn)，對作業(yè)人員安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

2019年4月20號，受廣西交通檢測工程公司邀請，北京天拓斯特科技有限公司為該項(xiàng)目提供技術(shù)支持，即刻安排技術(shù)人員前往融河參與項(xiàng)目工作。

鑒于融河高速邊坡監(jiān)測項(xiàng)目的特殊性，經(jīng)過與客戶溝通，最終決定采用 Trimble SX10 影像掃描儀對邊坡進(jìn)行全面科學(xué)的監(jiān)測。

二、項(xiàng)目成果展示

針對融河高速情況復(fù)雜的特點(diǎn)，我們充分利用 Trimble SX10 的線掃描的分層優(yōu)勢的技術(shù)特點(diǎn)，通過對掃描區(qū)域增加掃描遍數(shù)，來彌補(bǔ)由于作業(yè)區(qū)域工程 車輛移動，視線遮擋沒有掃描到的地方，防止出現(xiàn)掃描空洞。在該監(jiān)測項(xiàng)目中使用的掃描密度是：標(biāo)準(zhǔn)，針對掃描區(qū)域不間斷的重復(fù)掃描4遍，利用現(xiàn)場控制點(diǎn)直接引入絕對坐標(biāo)，掃描儀直接架設(shè)在坐標(biāo)點(diǎn)上，在保證掃描質(zhì)量的前提下根據(jù)現(xiàn)場邊坡情況每隔20-50米一站進(jìn)行測量，測量完成之后直接導(dǎo)出點(diǎn)云保存，每周測量一次，多次數(shù)據(jù)進(jìn)行三維比較，分析變形情況。

遠(yuǎn)程操控，現(xiàn)場掃描完成實(shí)時(shí)查看掃描成果，查漏補(bǔ)缺，1次完成外業(yè)掃描工作。

由于 SX10 掃描點(diǎn)云具有絕對坐標(biāo)，內(nèi)業(yè)不需要拼接和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，對電腦硬件要求不高，普通筆記本即可。內(nèi)業(yè)利用 Trimble Business Center 的自動分類功能，就可以自動提取高速公路邊坡，剔除雜點(diǎn)，然后簡單的編輯點(diǎn)云就可以得到純凈的路面點(diǎn)云模型。同樣是由于測量數(shù)據(jù)本身具備絕對坐標(biāo)，因此無需對齊，多次測量數(shù)據(jù)即可疊加，直接進(jìn)行三維對比分析，得出檢測結(jié)果。

點(diǎn)云自動分類

邊坡點(diǎn)云數(shù)據(jù)

三維對比分析

三、總結(jié)

利用Trimble SX10三維影像掃描系統(tǒng)采用非接觸式測量，可安全、準(zhǔn)確、快速、高效的采集目標(biāo)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，不但可以實(shí)現(xiàn)邊坡的快速數(shù)字化，結(jié)合配套的點(diǎn)云處理軟件，也可及時(shí)建立地表三維模型、查詢標(biāo)高、生成指定剖面。同時(shí)，Trimble SX10三維影像掃描系統(tǒng)還具備全站儀功能，一機(jī)多用，掃描時(shí)也無需標(biāo)靶，直接架設(shè)在已知點(diǎn)上，直接輸出帶坐標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，無需點(diǎn)云解算，無需坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，降低過程誤差，實(shí)現(xiàn)真正意義上的方便、快捷、可靠。