德州地面沉降监测与成果分析

德州地面沉降监测与成果分析
德州地面沉降监测与成果分析
摘要：本文介绍了德州地面沉降监测的作业情况及原点组的建立。

在济南市的鹊山上，设立了3块岩层水准标石的原点组；使用美国Trimble DiNi 12 电子水准仪和条码式铟钢水准标尺施测二等精密水准238km，联测各类水准点73个。

对观测结果进行统计与分析，在德州城区西部形成一个较明显的沉降区域，沉降中心年均沉降量为62.5 mm。

建议在其周边增埋地面观测标石，进行加密观测，以掌握其变化规律。

关键词：地面沉降；监测；水准测量；沉降量
Abstract: This paper introduces the operation situation of ground subsidence monitoring of Dezhou city and the establishment of fundamental point group. On Queshan mountain of Jinan city, setting up fundamental point groups with three rock levels, and using the US Trimble DiNi 12 electronic level and bar code typed indium level steel rod, we tested level second precision 238 km, and jiont tested 73 standard points of all kinds. Through analying the observation and statistics, we found that there formed a obvious subsidence area in the west of Dezhou city with an average annual settlement of 62.5 mm in the center. Thus, we suggests that the groun observation markstonesshould be buried more around the surrounding to closely observe and master the change rule.
Keywords: the ground settlement;
testing;leveling;settlement
中图分类号：X84 文献标识码：A 文章编号：
1 概述
德州市地处山东省的北部，西与河北省的故城、景县相邻；北与
河北省的吴桥县接壤；南与济南隔黄河相望；东与滨州毗邻。

其地理坐标为：东经116°00′―117°05′，北纬36°45′―37°40′。

作业区交通便利，公路四通八达，有京沪铁路、德石铁路，京福高速公路，104国道、105国道贯穿并交汇市区，省道101线由南向北进入德州市区。

工作区地势平坦，海拔17―22米，属黄河下游冲积平原。

水系发达，京杭大运河、漳卫新河、四女寺减河、徒骇河流经本区。

为水准测量工作带来很多不利影响。

本区属暖温带半湿润季风气候区，夏季炎热，冬季多风，年平均气温13.7℃，多年平均降水量524.6毫米。

我院受地方委托，于2010年承担了德州市地面沉降监测，并根据《德州地面沉降监测与防治综合研究设计书》的有关要求，初步查明了德州市地面沉降的规模和范围，为研究德州市地面沉降提供了准确的数据资料。

2工程方案
2.1 作业依据
1) 国家标准《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006；
2) 国家行业标准《地面沉降水准测量规范》DZ/T 0154-95；
3) 国家行业标准《测绘产品质量评定标准》CH 1003-95；
4) 德州地面沉降监测与防治综合研究设计书。

2.2 技术要求
1)沉降观测水准测量为二等水准测量，其精度见表1：
表1 一、二等水准测量精度表
2)工作区高程系统为1956年黄海高程系。

2.3 线路布设
1)为了保证成果资料的可靠性和起算点的稳固性，该工程利用埋设在济南市鹊山上的原点组，原点组有3块岩层水准标石组成，其编号为LY1、LY2、LY3。

2) 由原点组以二等水准精度向北观测至德州市城区，路线长度
238km。

详细路线图见图1“二等水准测量路线图”。

2.4水准观测
1) 观测使用美国Trimble DiNi 12电子水准仪（仪器标称精度为0.3mm）和条码式铟钢水准标尺，作业前和作业期间按《国家一、二等水准测量规范》的有关要求对仪器和标尺进行了检校，仪器性能良好。

2) 测量的转点尺承：柏油路面和水泥路面选用测钉或尺台（重量不小于5kg）；一般土路上选用尺桩，尺桩长度为20cm。

3) 水准观测的视线长度、前后视距差，视线高度满足规范GB /T 12897-2006的第7.3.2条的规定，见表2：
4) 在一区段内连续进行所有测段的往返观测，区段较长的按20 ~30km划分区段。

5) 水准测量测站观测限差不超过表3：
6) 水准观测使用Trimble DiNi 12电子水准仪，数据自动记录于仪器内存中，采用随机软件将数据传至电脑，打印整理成册作为外业原始观测资料。

[1]
7) 水准测量精度见表4：
表2水准观测的视线长度、前后视距差、视线高度表
注：1、W为相应误差的限值。

2、由于组成路（环）线个数较少，故未计算Mw
2.5 平差计算
1)水准测量按二等水准进行平差计算。

2)平差计算前，首先对水准路线及每公里水准往返测高差中数的偶然中误差全面进行了验算。

各项测量误差符合《德州地面沉降监测与防治综合研究设计书》要求后，再进行平差计算。

3)平差计算时，所采用的高差均加入了水准标尺一米间隔真长的改正及正高改正。

4)概算与平差计算均由两人对算。

第一计算者和第二计算者分别
使用《科傻地面控制测量数据处理系统》和《工程测量控制网微机平差系统》软件程序进行数据处理，两计算者处理结果完全相同，计算数据正确、可靠。

5)平差计算后的精度见表5：
表5平差计算后的精度表
1) 以实际点位绘制的高程变化等值线图见图2，高程变化竖剖面图见图3-1，高程变化横剖面图见图3-2。

2) 德州市区共统计本次沉降观测点21点，其中累计沉降量1100mm以上的有2个点；800mm-899mm的有1点；700mm至799mm的有3点；600mm至699mm的有3点；500mm至599mm的有1点；400mm 至499mm的有5点；300mm至399mm的点6点。

3.2 沉降结果分析
1) 德州市地面沉降调查与监测区普遍存在地面沉降，且形成一个较明显的沉降区域，中心点D62累计沉降量为-1186.9mm，年平均沉降量为-62.5mm。

2) 市区累计沉降量最小的一点是D9其沉降量为-636.9mm，该点位于市区南部。

3) 市区外围（除西线外）累计沉降量明显小于市区沉降量。

4) 建筑物（以Q编号）沉降量与周围地面点（以D编号）沉降量无明显区别[2]。

4结论与建议
1) 德州市存在地面沉降，各观测点以每年16.9mm~62.5mm的速率下沉。

沉降中心位于D62，累计沉降量为-1186.9mm，年均沉降量为-62.5mm。

城区边缘，D9累计沉降量为-636.9mm，年均沉降量
-33.5mm。

监测区外围（YD1）累计沉降量为-321.7mm，年均沉降量-16.9mm。

由此看出，监测区各观测点存在明显的不均匀沉降。

随着
观测点的不均匀沉降，地面点的高差会越来越大。

2) 城区各观测点平均沉降量为-900.8mm，年均沉降量为
-47.4mm。

监测区的东边（D116）和南边（YD1），累计沉降量分别为-322.6mm和-321.7mm，年均沉降量分别为-17.0mm和16.9mm，累计沉降量和年均沉降量都明显的小于城区。

3) 建议尽快在德州市区内埋设一组土层观测标[3]，以便作进一步的观测，找出地面沉降的形成机理及防治措施。

4) 由于城区年均沉降量为-47.4mm，根据《地面沉降水准测量规范》DZ/T0154-95第4.4.3条的要求，参考《城市测量规范》CJJ 8-99第3.4.3条，城区内测量路线应布成网形，沉降点间距1km，观测周期1年为宜。

由此，建议在城区内增埋部分沉降观测点，增加水准观测工作量，使“德州市地面沉降监测网”组成一个完整的网形。

5) 由于德州市城区地面的持续下降，必然对城区地下管线造成威胁，对市区污水外排造成影响。

建议当地政府引起重视并采取相应措施。

参考文献:
[1]王胜岭，王德生，宋波，尹训志。

滨州市地面沉降监测与成果分析。

地矿测绘，2008,24（4）；25-27
[2]张文治,殷宪坤,潘宝玉. 济宁市城区地面沉降监测与成果分析. [J].地矿测绘,2002,18（3）;15-18
[3]宋波. 东营地面沉降监测.地矿测绘,2004,20(1):34-36
作者简介:
尹训志（1970～）,男,山东夏津,测绘助理工程师,现从事地质工程测量工作.
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