地面沉陷监测

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地面沉陷监测相关知识

对地面沉降的监测采取了三种方法,即传统的监测、GPS监测、合成孔径干涉雷达监测。

1.传统的地面沉降测量方法包括水准测量、基岩标和分层标测量。这些方法精度很高,但只能在比较小的范围内开展工作。

2.对于大规模的区域地面沉降监测应该采用先进的全球定位系统(GPS)进行全方位的测量。GPS可借助于人造地球卫星进行三边测量定位。

3.合成孔径干涉雷达监测是一种卫星遥感技术,可以敏感地监测出地面沉降的变化。

地面沉降监测项目一般包括地面沉降监测、土层分层沉降监测、地下水位监测、采灌水水量监测等。 地面沉降监测应采用精密水准测量、GPS测量或其它技术方法。监测水准网宜采用国家一、二等水准网,GPS监测网宜采用固定站、一级网、二级网,区域地面沉降监测网的基准点应为基岩标、建于基岩之上的GPS固定站、周边IGS站。

为了有效控制地下水开采诱发的地面沉降,应优化地下水采灌格局、合理开发地下水资源。 为了有效控制建设工程诱发的地面沉降,应对建设工程进行合理规划、设计和施工。通过地面沉降监测和评估,应依据地面沉降控制的要求,采取规划控制、设计控制、施工控制和地下水人工回灌等防治措施实现地面沉降的控制。

在地面沉降防治技术中,可优先选用能有效控制地面沉降的新技术、新方法。为了有效控制地下水开采诱发的地面沉降,应系统总结年度地下水采灌、地下水位和地面沉降动态。需进行降水的建设工程在工程设计或施工方案评审中认定需要进行地下水人工回灌的,应实施人工回灌措施。建设工程降水后常规监测区外地面沉降现象明显时,宜考虑实施降水含水层地下水人工回灌措施。

地面沉降监测方法

进行地表沉降观测,要在测区内选定适量的水准点作为地面观测点,并埋设标志,同时在沉降范围外的稳定处设置适量的基准点。为了缩短基准点到观测点的距离以减少观测点的高程误差,也可把基准点设在沉降范围内,但必须设法使基准点的高程不受地表沉降的影响,例如采用深埋钢管标,它是把钢管底部锚固在基岩上,外面用套管保护;或埋设双金属标,即用膨胀系数不同的两根金属芯管放在同一根套管中,根据两芯管顶端由温度变化而引起的高差变化,推算出每根芯管顶端由温度变化引起的高程改正数。

在一个测区内至少要设置3个基准点,以便通过联测验证其稳定性。从基准点出发用水准测量方法测定各观测点的高程。水准线路常分两级敷设。首级水准线路用精密水准测量方法施测,构成网形,并附合在基准点上。然后在首级点之间用稍低的精度敷设低一级的水准线路,用以测定其他观测点的高程。不同日期两次测得同一观测点的高程之差,即代表地面高程在这两次观测期间的变化。为便于分析,常把同一时期内各点沉降量标记在地形图上,并勾绘出等沉降曲线;对一些有代表性的观测点,则常绘制沉降量同时间的关系曲线。

地面沉降的监测技术日益先进,全球定位系统(GPS)已经逐渐取代区域性水准测量得到广泛的应用。日本的Hiroshi利用GPS技术量测了新泻的地面沉降,绘制了沉降变化图。上海市于20世纪60年代初期开始建立地面沉降监测网络,采取多种措施进行防治,使地面沉降得到了有效控制。90年代以来,由于大规模的城市建设,高层建筑荷载及市周边地区增加开采地下水,致使中心城区地面沉降处于新的加速沉降阶段。上海建立了长江三角洲统一的地面沉降GPS监测网、完成了地面沉降信息系统(LSIS)、编制了地面沉降有关图件等;美国正在研制用于探测地面沉降的干涉合成孔径雷达(InSAR)监测技术。

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