当前位置:蚂蚁文档网 > 述职报告 > 无人机在某公路工程地质勘查中的应用

无人机在某公路工程地质勘查中的应用

时间:2022-05-15 19:05:03 浏览次数:

zoޛ)j馟iZ方案、后期工程的泥石流、崩塌、滑坡调查中的重要性将日益凸显。

1.无人机工作原理

无人机三维影像技术是以无人机为飞行平台搭载传感器设备获取地面信息的遥感方式,依据光学摄影机获取相片,经过处理获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系,配以先进的计算机后处理系统,将含有三维坐标信息的数码相片来得到地质体的三维点云数据。无人机三维影像技术在快速获取高分辨率影像方面具有明显优势,可以极大提高公路建设在复杂山区地质勘查的效率和精度。

2.无人机在某公路工程中的应用

广东某高速公路工程位于五岭山脉以南,测区地势北高南低,以中低山和丘陵地形为主,溪流发育,地形复杂,“V”型谷、峡谷发育,线路经过处海拔标高介于70m~430m。项目区域地貌65%为构造剥蚀丘陵地貌单元,主要由泥盆系灰白色中一厚层状含砾沙岩、侏罗系灰白、浅灰、紫红色厚层状杂沙岩、流纹斑岩,白垩系肉红、灰紫色流纹岩及燕山五期流纹斑岩组成。岩石片理等裂隙发育,风化程度较为强烈,风化层厚度较大,岩体较为破碎。地下水类型为基岩裂隙水,赋存于基岩裂隙中,渗透系数小,各向异性差别大,水量贫乏一中等。受构造、土质、雨水、气温等影响,大部分风化层易发生水土流失、崩塌、滑坡等不良地质现象。区内工程地质条件总体一般。

采用无人机三维影像技术在大范围地质选线上具有极大优势。从现阶段设备的水平来看,固定翼无人机一天可飞行100km~200km。其飞行成果进行3D建模后,可完成大型滑坡、崩塌等不良地质的识别,断层、岩层产状等构造情况的勘察工作。结合本项目特征下面介绍无人机作为一种辅助勘察工具在工程勘察中的应用。

2.1崩塌、滑塌

本项目属山区公路,植被发育,工程建设较少,人为活动少,总体沿线地质灾害相对较发育。受地形、地层岩性、构造及地下水等因素的影响,沿线主要不良地质现象主要有崩塌、滑坡、危岩体等,项目区地质构造发育,造成分布的基岩裂隙发育,抗风化能力较差,上覆的残破积土厚度较大。在地形坡度陡峭、人工开挖或裸露处,因在雨水冲刷作用下,饱水后抗剪强度大幅下降,极易引发崩塌。特别是碎屑岩区常夹有薄层软弱夹层或软硬不均,同时岩石层理、节理裂隙发育,且岩层倾向多与山坡坡向一致,软弱层饱水后抗剪强度大幅下降,不稳定岩体在强烈震动下或遇强降水作用下,会促进和诱发崩塌的发生。本次调查发现土质边坡及岩质边坡崩塌共32处,整区内崩塌地质灾害发育不均匀,局部发育较为密集。

图1位于线位K0+552右侧73m处一滑塌,岩性为泥盆系(D3sh)沙岩、石英沙岩、变质沙岩等,岩体破碎,大部分基岩出露,根据工程地质调绘资料,坡体范围发育多组不利结构面,由于坡角人工开挖卸荷,加上雨水作用使之上覆的残坡积层及破碎的岩石产生顺层滑塌,滑塌范围高度45m,宽度48m,滑塌量约100m3,对路线有一定影响。

2.2滑坡、水土流失

线路区分布的基岩抗风化能力较差、裂隙发育,残留片理,风化层厚度大,在地形坡度陡峭处易引发滑坡。特别是高边坡、陡坡路堤等地形变化较大地段,由于岩石破碎、常夹有薄层软弱夹层,其稳定性差,在人工開挖后,在雨水冲刷作用下,因抗剪强度大幅下降而产生浅层滑坡。本次调查发现有大、中、小型滑坡共12处。

图2位于线位K4+662右侧476m处一滑坡群及水土流失。基岩为泥质粉沙岩与泥岩、页岩互层,由于岩石破碎,基岩上部风化层厚度约10m-15m,由于边坡植被被破坏,加上雨水作用使之上覆的残坡积层及破碎的岩石产生水土流失,水土流失范围较广,方量较大,目前还是加剧滑坡的迹象。但距离主线约500m,对路线影响甚微。

2.3采空区

线路区内,采矿活动少,仅有主线重点区域有一个正在生产的小型水泥用石灰岩开采区,由于此段石灰岩隐伏于第四系下部,所以目前形成了一个椭圆形采坑,长约250m,宽约150m,最深处约70m。采坑内部有采矿平垌,平垌顶板标高与地表高差约60m,对线路影响不大。图3为无人机航拍某一采坑。

结语

无人机作为一种辅助的地质勘查工具,具有以下特点:

(1)机动灵活,展开任务快捷,在自然灾害发生时,无人机可做到快速响应。(2)拍摄覆盖面广,一次起落可覆盖20km2~80km2,大大提高了勘测工作效率。(3)机动性强:对各种需要测绘的环境都能迅速适应,开始工作。(4)受天气和场地影响小:无雨且风力不要太大就能起飞进行工作,跑道也只需用平地代替即可。(5)使用成本低,操作简单,维护方便。(6)数据结果真实:由于可以在短期内获得影像数据,所以具有很强的时效性,对地面的状况反映更真实。(7)可在空中实现GPS定高、定距、拍摄,提高成图效率。(8)能在交通不便、地貌复杂、人迹很难到达的区域执行任务。

无人机必将会在未来地质勘查中发挥更重要的作用。希望本文中阐述的相关经验能为以后研究与应用提供参考的依据。

推荐访问:无人机 公路工程 地质勘查

猜你喜欢