Assessment of the possibility to measure deformations of rock walls using terrestrial laser scanning

Abstract

Nagłe i nieoczekiwane obrywy skalne są jednym z największych zagrożeń związanych z inżynierią zboczy skalnych. Mogą one prowadzić nie tylko do znacznych zmian w środowisku, ale przede wszystkim tworzyć zagrożenie dla infrastruktury, a nawet powodować wypadki śmiertelne. Dlatego zapewnienie bezpieczeństwa zarówno w kopalniach odkrywkowych, jak i na zboczach skalnych w okolicach dróg wymaga ciągłego monitorowania stabilności ścian skalnych i określania dynamiki powstających zmian. Dynamiczny rozwój technologii pomiarowych, do których zaliczany jest naziemny skaning laserowy, pozwala na szybkie pozyskiwanie danych pomiarowych. Możliwe jest ponadto prowadzenie badań całego obiektu bez potrzeby generalizacji. Daje to nowe możliwości analizy i interpretacji uzyskanych wyników. W artykule przedstawiono wykorzystanie metody naziemnego skaningu laserowego do wyznaczenia przemieszczeń oraz objętości ubytków skalnych powstałych w wyniku erozji naturalnej i antropogenicznej. Omówienie prac poparto przykładem pomiarów prowadzonych na terenie nieczynnego kamieniołomu wapiennego „Zakrzówek” w Krakowie.

Unexpected rockfalls and rock displacements belong to most signifi cant dangers related to slope engineering. It may cause not only serious changes in the environment but also, and most of all, danger for infrastructure and can even lead to fatal accidents. Therefore, ensuring security in both open-pit mining and on the rocky slopes in the area of road cuts requires instant monitoring of the stability and displacements of slopes and determining the dynamics of emerging changes. Dynamic development of surveying technologies including Terrestrial Laser Scanning (TLS) allows fast retrieval of measurement data. The additional advantage of TLS is its ability to quickly obtain data of very high resolution and accuracy without direct contact with the examined object. Thus, it allows to carry out measurements for the whole object without the need for generalization. It off ers new possibilities for analysis and interpretation of obtained results. This paper presents the possibilities of using TLS method for marking displacements and volume of rock cavities formed as a result of natural and anthropogenic weathering. Discussed works are supported by exemplary measurements conducted in the area of abandoned limestone quarry “Zakrzówek” in Cracow.