地面沉降監測的案例
SBAS-InSAR技術的廣州市地面沉降監測
SBAS-InSAR技術的廣州市地面沉降監測
聶運菊 計玉芳 熊 倩
(東華理工大學 測繪工程學院, 江西 南昌 330013)
摘 要：為了研究廣州市地面沉降情況,利用覆蓋廣州地區的34景Sentinel-1A影像數據,基于永久散射體(PS)特征點的短基線合成孔徑雷達干涉測量(SBAS-InSAR)技術進行時序分析,結果表明 ：研究區總體形態呈穩定狀態,研究區域內存在6個沉降區,在監測時間內,研究區沉降速率為-32.1 mm/a～7.3 mm/a,累計沉降量為-92.1 mm。廣州市的軟土是導致沉降的主要因素,城市的工程建設以及地下水的過度開采為重要原因。
0 引言
人類活動以及特有的軟土地質使得珠江三角洲地區的地面高度正在逐年下降,近十年來,廣州及其周邊城市,頻繁發生地面沉降、塌陷以及嚴重的洪澇災害,給居民的生命和財產帶來嚴重的損害[1]。因此，及時了解監測城市地面下沉原因,并采取相應的措施，從而減少事故發生的頻率。
傳統的地面沉降監測方法包括水準測量、三角高程測量、GPS技術,它們具有時間長、效率低、成本高等缺點[2-3]，但難以滿足城市的大區域、高精度、高頻率的地表形變監測[4]需求。合成孔徑雷達技術(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)是近40年發展起來的空間大地測量技術,不受光照和氣候條件等限制，可實現全天時、全天候、高精度、高空間分辨率獲取地表形變數據的目標。
展開 案例46-水庫枯竭引起的地面沉降
問題是，在均質孔隙-彈性連續體中，圓盤狀隔室儲層上發生的地面沉降。
重點介紹了以下特性和功能：
• 地質力學（土壤分析）
• 耦合孔隙壓力熱機械固體單元
• 土壤（Modified Cam-clay）材料模型
介紹
含烴儲層埋藏在地下深處，通常以高孔隙壓力狀態存在。沉積在儲層（覆蓋層）上方的地層重量由巖石基質和流體孔隙壓力支撐。在石油或天然氣生產過程中，孔隙壓力耗盡，覆蓋層壓實儲層，導致地表下沉。
為了獲得從水庫開始生產所需的法律許可，必須根據給定管轄區的要求限制地面沉降。當水庫位于人口密集區附近時，最小沉降尤為重要。
本文給出的示例模擬預測了由完全分隔的盤狀儲層的均勻壓力耗盡引起的地面沉降。該問題考慮了儲層深度、半徑和高度對壓實和地面沉降的影響。最大地面沉降與幾何參數的相關性顯示出與參考解析解的趨勢密切匹配。
問題描述
盤狀儲層埋深（D），高度（H）和半徑（R）：
為了模擬地下半空間的影響，區域的寬度約為儲層半徑的四倍。儲層均勻耗盡。
建模
計算域被建模為完全飽和的多孔彈性連續體。使用耦合孔隙壓力-熱-機械-固體（CPT nnn）單元，用具有孔隙壓力和位移自由度的有限元離散連續體。
儲層和覆蓋層之間的界面采用基于位移和孔隙壓力自由度的表面接觸進行建模。接觸分別在位移和孔隙壓力自由度方面建模為粘結和不滲透。
以下輸入修改了實際常數以模擬不滲透接觸：
材料屬性
該問題的模型使用了典型的砂巖材料特性，每種滲透率為100毫達西（mD）。
邊界條件和加載
為了約束模型，在正、負X、Y和底面上定義了無摩擦邊界條件。
展開 Tescia 地面振動監測
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專家解答 | GMS地下水數值模擬、地面沉降數值模擬實踐技術應用與案例分析
此證書作為個人學習和知識更新、專業技能提升、單位人才聘用的參考依據可上網查詢：www.aishangyanxiu.com
培訓費用：
非會員 3500元 會員 3100元
（f票可開具：培訓費、會議費、資料費、技術咨詢費等，配有蓋章文件等，用于參會人員報銷使用）
課程咨詢及報名方式掃碼咨詢
關于地面沉降數值模擬實踐技術應用與案例分析培訓班
7月10日-7月11日
會議方式：在線直播
培訓目標：目前，地面沉降問題是我國較為常見的環境地質問題，其巨大的破壞力嚴重影響城市建筑安全和交通軌道運行。圍繞地面沉降的防控與治理，是工程地質、環境地質、軌道交通設計等相關技術人員十分關注的領域，而數值模擬技術是評估防控效果的有效工具之一。本次培訓課程針對地面沉數值模擬技術，結合不同行業的需求，詳細講解利用Proceing modflow軟件建立地下水-地面沉降數值模型的流程與步驟，同時，選取真實案例，運用模擬技術解析鐵路沿線地面沉降的預測，優選不同控降方案。本次培訓有助于提升技術人員的業務能力，增加科研創新能力。
課程內容詳情
頒發證書：
參加會議的學員可以獲得《地下水建模及環評技術應用》專業技術證書，內含學時證明，網上可查。此證書可作為學時證明、個人學習和知識更新、單位在職人員專業技能素質培養及單位人才聘用重要參考依據。
展開 
沉降監測中的誤差分析及控制方法
沉降觀測在高層建筑物的施工、竣工驗收及竣工后的監測等過程中，具有安全預報、科學評價及檢驗施工質量三方面的功能。通過查閱資料和現場實踐經驗，對高層建筑沉降觀測的影響因素歸大致歸納為七個方面。
通過對沉降觀測影響因素的了解，可以及時避免不利因素，監測出合格的沉降觀測資料，為勘察設計提供有用的觀測參數，保證建筑物的正常使用壽命和建筑物的安全。
儀器誤差
01 儀器校正后的殘余誤差
儀器校正后，還存在I角校正殘余誤差；儀器長期使用或受震動影響，使望遠鏡視準軸與水準管軸不平行，這種誤差屬于系統誤差，誤差大小同儀器與水準尺的距離成正比。
這種誤差的控制方法是：將儀器盡量安置在前、后視距離相等的地方，這樣就可以消除或減弱此項誤差的影響。
02 水準尺誤差
由于水準尺刻劃不準確，尺長變化、彎曲等影響，水準尺必須經過檢驗才能使用。
尺的接頭誤差的影響
控制方法可以通過在水準測段內用同一根尺子，并把測段站數目布設成偶數站。
尺的零點誤差的影響
控制方法可以通過在一個水準測段內，兩根水準尺交替輪換使用，即在本測站用作后視尺，下測站則用為前視尺，并把測段站數目布設成偶數，則在高差中相互抵消。標尺的零點差可在一水準段中使測站為偶數的方法予以消除。
展開 陸陸筆記|無人機遙感技術在采煤地面塌陷監測中的應用
摘要:
為研究無人機遙感技術在采煤地面塌陷監測中的應用。以寧東煤炭基地金鳳煤礦011805綜采工作為例，探討了利用無人機遙感技術進行地表裂縫解譯、地面沉降量計算和地面塌陷規律研究的方法。結果表明：無人機飛行航高科根據需要識別的地表裂縫寬度確定，地形平坦地區識別2cm地表裂縫的飛行航高一般應不超過143cm；地表裂縫宜于采用基于光譜、延長度和緊密度規則的面向對象的信息提取方法進行自動識別，在采用這種方法發現地表塌陷裂縫時宜采用基于邊緣檢測的圖像分割模型和基于Full Lambda Schedule的圖像融合模型；對無人機遙感技術可應用于采煤地面沉降量檢測；綜采工作面內地表裂縫量多，總體垂直回踩方向排列，切眼和順槽附近地表裂縫數量少，總體平行順槽和切眼展布。
關鍵詞：
無人機遙感技術；地面塌陷；地表裂縫；地質災害檢測；煤炭開發。
采煤地面塌陷是煤礦開采對地表巖土體破壞而形成的一類地質災害，主要包括地表裂縫、塌陷盆地、塌陷坑、塌陷槽和伴生滑坡崩塌等類型。寧東煤炭基地是我國重要的大型煤炭基地，其大規模、高強度開采形成的地面塌陷區具有面積大、動態變化和危險性高等特點。傳統人工檢測手段無法保證高效率和大面積精細監測，有人機遙感和衛星遙感技術又存在影像分辨率低且無法識別較小寬度地表裂縫的問題。無人機遙感技術的出現和發展，為這一問題的解決提供了一種新思路。無人機遙感具有影像分辨率高、成本低、機動靈活、不受復雜地形影響等一系列技術優點，可以實現對采煤地面塌陷區遙感影像的快速獲取，結合實地調查數據，能迅速而準確地完成采煤地面塌陷的監測任務，甚至為更大范圍采煤地面塌陷的監測提供技術支持。
展開 2025粵港澳大灣區（廣州）邊坡與基坑檢測展覽會
（組委會）陸亮（組委會）138（組委會）1821（組委會）9172（組委會）
展品范圍：
1.邊坡新技術應用展區：邊坡(滑坡)穩定性評估方法、分析計算模型;邊坡安全性評估三維智能信息系統開發應用;滑坡、崩塌等地質災害與邊坡安全工程、邊坡地震防控;邊坡柔性防護技術、產品及其應用;邊坡三聯生態防護技術及工程應用;邊坡防護、支護及邊坡加固技術;高陡邊坡開挖技術控制;高陡邊坡的勘察和設計;高陡邊坡治理的質量監管;邊坡綠化恢復、高速公路邊坡修剪養護技術設備、保護規劃、景觀設計與技術;邊坡生態植被恢復、保護植物品種選配;道路邊坡柔性被動防護產品落石沖擊試驗系統;邊坡巖體結構與綠化過程中優化固坡方案;預應力錨索技術在邊坡中的應用;公路滑坡防治設計系統;邊坡(滑坡)監測與預警技術;BIM在邊坡工程中的應用;邊坡自動化監測太陽能供電系統、邊坡防護、滑坡治理新方法、新技術、新材料等;
2.邊坡監測展區：地面沉降監測設備、滑坡預測預報設備和地下管線探測儀、傾斜計、滲壓計、電纜測試儀、機器視覺測量儀、沉降傾角綜合測量儀、巖質邊坡監測系統（振動、傾角、裂縫、降雨量）、錨索應力計、光纖光柵傳感器、邊坡變形監測儀器，裂縫計、鋼尺和標樁、地表位移伸長計和全自動無線邊坡監測系統等。
展開 海島GNSS控制網布設中CORS站的應用
[2] 劉波,楊翼飛,胡明賢.利用CORS進行大范圍工程項目實時變形監測[J].北京測繪,2017(6):129-132.
[3] 曹炳強,劉智強,魯澤宇,等. 城市CORS系統在地面沉降監測中的應用[J]. 城市地質,2022,17(1):85-88.
[4] 李秀龍,丁建勛,馬德富.基于珠海北斗CORS實時探測大氣可降水量[J].城市勘測,2017 (2):118-121.
[5] 史俊莉,牛鵬濤.CGCS2000坐標系的推廣與應用[J].價值工程,2014 (26): 229-230.
[6] 丁建勛,李秀龍,馬德富.珠海市北斗CORS網絡RTK實測分析[J].地理空間信息, 2016, 14(6):68-71.
[7] 伍鑫.珠海北斗CORS系統建設的實現及精度分析[J].測繪與空間地理信息, 2016(5):187-188.
[8] 趙倩,沈飛.江蘇省CORS系統解算中IGS基準站選取的研究[J].測繪科學,2011,36(6):124-125,76.
[9] 袁曉妍,秦童,趙友興.連續運行參考站選取對GNSS基線處理精度的影響分析[J].測繪工程,2022,31(4):35-38.
[10] 肖學年,岳建利,張鵬,等.全球定位系統(GPS)測量規范.GB/T 18314—2009[S].北京:中國標準出版社,2009.
[11] 陳品祥,張鳳錄,劉暉,等.衛星定位城市測量技術標準.CJJ/T 73—2019[S].北京:中國建筑工業出版社,2019.
[12] 田桂娥,宋利杰,尹利文,等. 地方坐標系與CGCS2000坐標系轉換方法的研究[J]. 測繪工程,2014,23(8):66-69.
展開 我國基本建成地球科學“一張圖”大數據體系 地質調查傳統模式徹底改變
此次發布的“地質云3.0” 大數據共享服務平臺實現了12顆國產遙感衛星、2萬余個地下水監測點以及地質災害、海岸帶地質環境、土壤質量地球化學、地面沉降等動態監測數據的實時云上服務，徹底改變了我國地質調查的傳統模式。
自然資源部中國地質調查局地質大數據與信息服務工程首席專家 高振記：你走到哪里，你周邊的地質資料地質信息就跟隨你推送到哪里，我們在野外拿著手機終端就可以調查采集數據，實時地傳回到我們的云上，我們的云端就可以進行處理和分析，這個是再造了我們整個地質調查的流程。
除此之外，“地質云3.0” 大數據共享服務平臺內容包括基礎地質、能源礦產、水資源、土地資源等11大類98個核心數據庫，新增了山水林田湖草等自然資源調查數據，增加了地球化學、地球物理、鉆孔等重要的原始數據，整合構建了地球科學“一張圖”大數據。
自然資源部中國地質調查局總工程師室信息處處長 屈紅剛：實現了我們國家層面歷史的成果地質資料數據、重要原始地質資料數據、山水林田湖草等自然資源調查數據、地質環境等這種實時監測數據的一體化集成和深度整合，為我們整個國家戰略和社會的廣泛需求提供了一個權威的信息服務。
展開 干貨！大院基坑設計質量內審清單！一篇就夠了！
8.6 基坑監測及大樣等
★ 安全等級為一級、二級的支護結構，在基坑開挖過程與支護結構使用期內，必須進行支護結構的水平位移監測和基坑開挖影響范圍內建（構）筑物、地面的沉降監測。
★ "監測事項與安全等級對應,并與《建筑基坑支護技術規程》JGJ 120-2012中表8.2.1要求一致。"
★ 基坑監測點的數量、監測頻率應滿足現行規范規范、專家評審意見（如有）、審圖單位意見等要求。
★ 監測頻次根據《建筑基坑支護技術規程》JGJ 120-2012中第8.2.19條的要求確定。
★ 排水溝大樣與總說明描述需一致。
★ 防護欄桿、集水坑做法需統一。
★ 工藝相關的大樣需詳細（噴護、泄水管、鋼花管、錨索等）。
★ "常用的坑內降水方式：
①底板下增設盲溝；
②主體集水井底設穿底板的泄水管；
③采取措施延遲肥槽回填，確保基坑底明溝持續運作。例如，現場可在肥槽不回填的情況下施工地下室外墻與基坑支護間的換撐傳力帶（換撐梁），待地下室裙樓施工層數達到要求后再回填肥槽；"
九. 基坑設計及周邊環境一致性審查
★ 基坑開挖周圍應設大于1.2米高的防護措施，避免行人掉落，周圍應設置截水溝。
★ 邊坡上口2.0米內不得有堆載，車輛等也不得在此范圍行駛和停留。
★ 基坑圖中標高及坐標應與原地形圖中一致，原則上不得進入他人地塊的用地紅線。
★ 土釘、支護樁應避開地下水、電等市政管道（當無法遷改時）。
★ 應明確拆撐時施工的混凝土傳力帶的砼標號。
展開 南京大學特聘教授施斌：引領地質工程，推動國家建設
利用光纖監測技術優勢，結合土結構研究成果，發現了地面沉降中的負壓現象，提出了土體壓縮潛力評價新判據；揭示了邊坡加筋機理及失穩演化規律，確立了土質滑坡預警的應變閾值；在長期監測的基礎上，揭示了城市環境中土體熱島效應的強度和機理。為減輕土體災害，研發了基于物理、化學、生物原理的纖維加筋、高分子土壤固化和微生物加固等土質改性新技術，豐富了我國巖土工程防災減災的理論與技術體系。
施斌的研究成果在重大巖土工程和地質災害監測中得到應用。如三峽庫區馬家溝滑坡光纖多場監測，該系統建于2012年，正發揮著預測預警的功能；長三角地面沉降鉆孔光纖監測，始于2011年，現已建成30余個光纖監測站，初步形成了該區大地感知網絡；2003年，南京玄武湖隧道出現滲漏事故，光纖監測系統精準定位了隱患點，避免了災害的擴大。
展開 
港珠澳大橋主體工程橋梁工程鋼箱梁大節段制作技術研究
圖3 大節段拼裝廠房
鋼箱梁大節段重量大，支墩位置地面承載力大，單點受力需滿足500 kN。廠房地面鋪設連鎖塊后進行了預壓，并在大節段拼裝前對地面進行了沉降監測，檢測結果見表1。
表1 大節段廠房預壓沉降
為了使大節段拼裝獲得理想的幾何尺寸、線形，通過分析、計算，對拼裝廠房地面采取了加固措施，在梁段支撐位置鋪設鋼板，鋼板上焊接縱向加勁肋，見圖4。經過實時監測梁段線形高程，通過對地面沉降的連續觀測，證明此處理措施有效地避免了地面局部沉降對大節段制作線形的影響。
另外，考慮到單點受力過大可能導致支點位置鋼箱梁變形，還對鋼箱梁主體結構進行了安全性驗算，證明支撐梁段橫肋板較橫隔板更為安全。因此，大節段拼裝及存放時支墩多布置于橫肋板處，保證鋼箱梁結構安全穩定。
圖4 鋼箱梁大節段支撐體系
3. 2 設立線形監測控制網
在廠房立柱上設置水準點，作為大節段拼裝時的線形控制點，為了檢核需要，在廠房外穩定的基礎上建立一個固定的水準點( 實驗室永久建筑上) ，并隨時對廠房內的水準點進行復核。在地面上放樣橋梁中心線，并在廠房兩端做好地樣基準，控制梁段調整時的中心線，見圖5。
圖5 大節段拼裝線形監控網
3. 3 分段復位技術
大節段拼裝的關鍵是將長線拼裝的分段準確復位，使分段的橋梁軸線和高程與大節段監控線形數據相吻合。由于鋼箱梁分段重量為4 000 ～7 500 kN，為了讓梁段能安全、穩定、準確的復位，專門設計制作了大節段拼裝調梁系統。該系統由液壓千斤頂、平移機構和墩體組成，可以實現對梁段的三維調整，見圖6、圖7。
展開 地質災害調查成為地勘改革的重要方向！
三
地質調查是地勘改革的重要方向
地質災害與地質調查
地質災害防治有四大體系，即調查評價、監測預警、綜合防治和應急處置，其他地質環境工作除去沒有應急處置外，前3個體系也都大同小異。只是地災的綜合防治環節，對其他地質環境工作是保護、開發等。這里要說的各個體系、每一環節都有很大的發展容量，都是地勘單位現在和今后改革發展的方向。
地質環境調查為什么是改革？
地質災害地質環境調查評價是專業性技術性工作，不能依靠群眾報告和非專業的地方行政干部巡查排查，而是要依靠專業的地勘隊伍。這幾年工作力度加大，有1080個縣完成了1：5萬的詳細調查，全國還有約一半的任務沒有完成；完成勘探1.5萬多處，估計還有一半甚至更多需要開展的勘探工作。
地質災害調查不是一勞永逸的，要有復查，要評價確定新增的，是經常性的工作。礦山地質環境詳細的調查評價還沒有做，地下水、地質遺跡、地熱、地面沉降、地面塌陷等，都需要做詳細的調查評價。地質環境調查領域可以成為地勘單位改革發展的空間，能夠吸納大批地勘力量。
地質環境監測也是改革方向
監測預警比起調查評價更加薄弱，需要做的工作更多。地下水方面正在實施國家監測工程，往下延伸，省市縣都需要建立監測網絡和監測體系。礦山地質環境監測也應建立礦山點上監測為基礎，層層全面覆蓋的各級監測預警網絡。地面沉降不僅需要點上的監測、行政區域的監測，更需要建立擴大范圍的區域監測，如長三角地區、華北平原及汾渭盆地等。
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