徕卡高精度监测仪器在小湾水电站工程安全监测中的应用.pdf

徕卡新技术应用专栏徕卡高精度监测仪器 在小湾水电站工程安全监测中的应用中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院科学研究分院 李仕胜,赵 华,胡养田,廖建军中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院科研分 院工程安全监测中心主要承担水电水利工程高边 坡、 大坝、 地下洞室安全监测以及交通、 矿山以及市 政工程安全监测工作我院从2002年起开始采用徕卡测量系统TCA2003、TCAR1101、TC905、TC 1201等先进测量 仪器,先后用于小湾水电站700 m高边坡开挖监测、小湾水电站饮水沟堆积体边坡监测以及漫湾水电站 大跨度地下洞室收敛变形监测 小湾主体工程边坡开挖在多处形成高陡边坡, 左、 右岸高、 低缆平台及坝基的连续开挖边坡高度近700 m ,属世界第一高边坡为确保高边坡安全稳 定开挖,需要进行变形监测,以反馈设计,指导工程 施工小湾水电站饮水沟堆积体分布于左岸坝前边坡1 130～1 480 m高程之间(其中主体位于1 200～1 590 m之间) ,总方量约4 000 000 m32003年12 月14日出现变形,1月29日变形加速,为了准确掌握边坡动态,为加固处理提供决策依据,我们采用TCA2003和TCAR1101全站仪,对小堆积体边坡进 行了实时监测。

2002年3月至2005年12月,在小湾水电站700 m高边坡开挖过程中,采用TCA2003全站仪进行了表面监测点监测2004年2月至2004年12月,采用TCA2003 和TCAR1101全站仪,对小湾水电站饮水沟堆积体 边坡进行了实时监测2004年在小湾水电站饮水沟堆积体边坡安全 监测时,投入的徕卡硬件设备有: Leica TCA2003全 站仪2台,Leica TCRA1101全站仪1台以及附属 的棱镜等配件选用的徕卡软件产品有Sets多测回测角软件 我们用徕卡TCA2003全站仪,在大范围内从多个监 测站分别进行了监测点的观测,做到1～2天就能全 部测量一次另外,我们用Leica TCRA1101全站 仪,固定在一个监测站,在现场选择一些关键部位的监测点,固定棱镜,定时扫描,收集这些固定的棱镜 的水平方向值、 天顶角值及斜距值;同时在变形区范 围外设立扫描基准点(在扫描区的两侧距离适中位 置各设立一个基点)这些扫描的数据,通过GPRS47 测 绘 通 报 2006年 第9期通讯网实时发送到数据处理工作站,工作站对变形 区内监测点和区域外基点的扫描数据。

应用差分法 处理,得到各监测点的动态变形结果这些变形结 果经分析、 评估并经现场监测领导指挥系统审核后 就可以向外发布饮水沟堆积体在工程安全监测过程中,遇到很 多困难,主要是由于工程进展很快,施工机械和施工 人员很多,白天和晚上都在进行紧张施工,人员车辆 来往经常遮挡视线;施工区灰尘大,烟雾大,空气通 视条件经常会很差;施工区域夜晚照明灯光多,电子测量信噪比很低;为了及时了解掌握边坡变形动态, 工程指挥部要求每隔2小时必需有一次监测数据报 告我们遇到了测量外界环境条件很差,而速度和数据精度要求又很高的矛盾,在对比了世界各国不 同厂商不同类型的各种仪器性能之后,结合以往工 程安全监测的实践经验,最终我们选择了徕卡测量 系统的全站仪我们认为它具有稳定可靠的品质, 可以在较差的环境条件下工作;仪器具有ATR1功能,使夜间观测成为可行的事;仪器有信号断点续测 功能,使仪器在交通繁忙地区也能出色地完成测量 任务;仪器有自动记录功能使后续的数据传输与处 理工作能达到高效 在项目执行过程中,徕卡测量产品使我们能在条件恶劣的环境下,稳定、 高效地取得了边坡变形的 监测数据在应用徕卡测量产品的全过程中,始终得到徕 卡技术专家的大力支持。

每次购进的新仪器,都有 徕卡技术专家到现场进行全面的培训,使我们买到 新仪器后都能很快投入使用;在使用过程中遇到技 术难题,都能及时给予解决,如PCMCIA卡的驱动程序安装,不同操作系统,安装方法各不一样,徕卡 技术人员及时给我们的指导,后来还提供了书面的 安装说明等;我们在应用中碰到诸多其他技术难题, 基本得到了圆满解答 长期使用表明,徕卡测量系统产品测量精度高,测距精度达 ±(1 mm + 1×10- 6D) ,测角精度达 ±0. 5″,自动化程度高,适应恶劣环境,性能可靠、 故 障率低,对工程安全建设起到了强大的技术支持,体 现在以下几方面:1.为确保小湾水电站700 m级高边坡安全稳定开挖,指导工程安全施工,提供了大量变形监测成 果资料;2.根据TCA2003全站仪变形监测成果资料, 及时提出饮水沟堆积体边坡异常变形的预警,为堆 积体边坡抢险加固赢得了时间;3.成功地采用TCAR1101监测系统开展了漫 湾水电站大跨度洞室(长74. 0 m、 宽26. 6 m、 高67. 77 m)的收敛变形,取得了较好的成果资料,开 辟了大跨度洞室收敛变形监测途径徕卡测量系统在外部变形监测方面的产品是比 较完整的。

产品的内在品质优秀,在相对比较的恶劣 的环境下,也能正常工作,仪器经久耐用,技术支持充 分,能做到及时解决问题本专栏由徕卡测量系统和本刊编辑部共同主办)572006年 第9期 测 绘 通 报 。