城市地面沉降判定常见方法介绍与分析

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了解测绘技术中的地表沉降监测与分析方法

了解测绘技术中的地表沉降监测与分析方法

了解测绘技术中的地表沉降监测与分析方法地表沉降是指地下水开采、地下矿井开采、地下空腔涌湖以及地下水位变化等因素导致的地表下陷现象。

地表沉降对城市规划、土地利用以及基础设施建设等方面有着重要的影响。

为了及时掌握地表沉降的情况,科学家们开发出了一系列测绘技术中的地表沉降监测与分析方法。

一、遥感技术遥感技术是通过卫星、飞机等载体获取地表信息的一种技术。

在地表沉降监测中,遥感技术可以通过获取地表高程的变化来间接反映出地表沉降的情况。

遥感技术在地表沉降监测中的应用主要有以下几个方面:1. 激光雷达遥感技术:利用激光束与地表的反射和散射特性,可以获取地表的三维坐标信息,从而实现对地表沉降的监测与分析。

2. 合成孔径雷达遥感技术:通过合成孔径雷达的高分辨率成像能力,可以获取地表形变信息,进而推测地表沉降的情况。

3. 热红外遥感技术:热红外遥感技术可以通过测量地表的辐射温度来推测地表沉降的情况。

地表沉降导致地下水位下降后,地下水的上升速度会减缓,从而导致地表温度的降低。

利用热红外遥感技术,可以通过测量地表温度的变化来推测地表沉降的情况。

二、测量仪器技术测量仪器技术是直接测量地表沉降的一种方法。

常用的测量仪器包括全站仪、水准仪、GNSS等。

1. 全站仪:全站仪是一种测量仪器,可以通过测量地表的高程变化来推测地表沉降的情况。

全站仪通过测量地表上若干点的坐标高程,并将其与基准点的坐标高程进行比较来判断地表是否发生沉降。

2. 水准仪:水准仪是一种测量仪器,可以通过测量地表的高程变化来推测地表沉降的情况。

水准仪通过测量水准点的高程,并将其与基准点的高程进行比较来判断地表是否发生沉降。

3. GNSS:全球卫星定位系统(GNSS)是一种通过卫星信号获取地表坐标信息的技术。

通过在地表上布设多个GNSS接收器,可以实现对地表的实时监测与分析,从而判断地表是否发生沉降。

三、数学模型与分析方法除了遥感技术和测量仪器技术,数学模型与分析方法也是地表沉降监测与分析的重要手段。

地表沉降的三角形法抛物线法指数法

地表沉降的三角形法抛物线法指数法

地表沉降是指地表在一定时间内因地下水开采、地下开挖、地质活动等原因而发生的形变和沉降现象。

地表沉降不仅会对城市基础设施和建筑物造成影响,还可能引发地质灾害和环境问题。

为了准确监测和评估地表沉降的情况,科学家们提出了多种测量方法,其中三角形法、抛物线法和指数法是比较常用的方法。

下面将分别介绍这三种方法的原理和应用。

一、三角形法三角形法是通过建立控制网,利用连续多期的地面形变数据,采用三角化方法对地表沉降进行监测和分析的一种方法。

其原理简单,操作容易,适用于监测小范围区域的地表沉降情况。

使用三角形法测量地表沉降的步骤如下:1. 建立监测控制网,确定监测点及其位置,设置监测仪器;2. 进行连续多期的地面形变数据采集,获取各监测点的坐标变化;3. 利用三角化原理,对采集到的数据进行计算和分析,得出地表沉降的情况。

二、抛物线法抛物线法是一种基于测量点之间水平位移的测量方法,通过对地表监测点的相对位置进行测量,并根据监测点位置的变化曲线来判断地表沉降的情况。

抛物线法适用于大范围地表沉降的监测,其测量步骤如下:1. 布设监测点,确定监测仪器的位置;2. 进行连续的水平位移测量,获取监测点相对位置的变化;3. 通过对监测点位置变化曲线的分析,判断地表是否发生沉降以及沉降的速率和幅度。

三、指数法指数法是一种基于指数函数的地表沉降监测方法,通过对地表监测点的沉降变化进行指数函数拟合,来分析地表沉降的发展趋势和变化速率。

指数法适用于长期和大范围地表沉降的监测,其测量步骤如下:1. 布设监测点,确定监测仪器的位置;2. 对监测点进行连续的沉降变化测量,获取地表沉降数据;3. 利用指数函数进行数据拟合和分析,得出地表沉降的指数趋势和变化速率,并预测未来的沉降情况。

总结:三角形法、抛物线法和指数法是常用的地表沉降监测方法,它们各自适用于不同情况下地表沉降监测的需求。

在实际应用中,可以根据具体监测的范围和时间要求,选择合适的方法进行地表沉降的监测和分析,以及提前预防和防范地表沉降可能引发的问题。

城市地铁施工地面沉降允许值分析与计算

城市地铁施工地面沉降允许值分析与计算

城市地铁施工地面沉降允许值分析与计算【=====窭警==】专题研究lZHUANTIYANJIU城市地铁施工地面沉隆允许值分析与计算苏无疾韩日美/西安市地下铁道有限责任公司[摘要]本文以Peck公式描述的地面沉降曲线方程为基础,对保障地铁隧道结构,地面建筑物,地下通道,管线和运营线路安全的地面沉降控制标准分别进行了分析和计算,其方法和结论谨供地铁设计和施工参考.[关键词]地铁沉降Peck公式1,引言城市地铁施工常常处在繁华街市,这些区间建筑稠密,交通繁忙,地下管线密集,因此施工中对沉降必须严格控制.对于沉降控制指标的确定,国内一些城市通常以30mm作为地面沉降允许值,并一直将这一标准作为地铁工程施工对地面环境造成影响的最小值.但随着地铁施工工程的不断增加,高难度施工项目不断出现,这一标准已不能满足施工需要,施工中必须根据现场实际条件,通过分析和计算来确定合理的沉降控制值.2,按地铁隧道结构安全和地层稳定确定地面沉降允许值从保障地层与隧道结构稳定的角度出发,地面沉降控带4标准必然与当地的地质条件,施工规模,结构埋深,结构尺寸和施工方法等有关,一般应根据模型试验和数值方法所提供的分析结果加以确定.实际上,地铁工程一般埋深较浅,围岩压力值小,拱顶下沉和水平收敛也较小,隧道设计强度常具有较大的安全度,因此隧道结构本身对沉降控制标准要求较底,可不于考虑.就地层安全而言,国内外地铁施工经验表明,典型的地面沉降曲线如图1所示,可用Peck公式描述:S=Smexp(一/2i)(1)式中:为距隧道中心线的距离,m;S为距隧道中心线为x的地表沉降量,m;为隧道中心线处最大沉降量,m;为变曲点距隧道中线的距离,/11.i可由下列经验公式计算:(2)图1Peck模型中地面沉降横向正态分布图当隧道埋深小于34m时,对于黏性土地层,不同深度处沉降槽曲线规律可用经验公式计算:fi一0.43Z(3)式中,为管线水平面上沉降槽宽度系数,in;为从地表至管线轴线的深度,m.对Peck公式求导可得沉降曲线的最大斜率(发生在X=l处):=0.61S (4)如假设地层的极限剪应变y与叩相等,则,===0.61S~于是j:(5)(6)6.谐波失真音频非线性失真是指被测信号中各次谐波的总有效值电压与被测信号中基波的有效值电压的比值.测试条件及方法:发射机和测试仪之间的"预加重"有无要保持一致,测量时为自动测量.女≤湃|鹫≮#誊簟潆《|警l嚣J冒餐II簟嚣黪《露≯蒋辫鬻誊纂器嚣爨≯雾|饕簿i雾曩螽雾黪g埘艄荔j量i羹l鬣甏;≤翟I?_—i镛0_|露哆掰I#辨嵌皿》黟||#_慨;÷—黼翻谐波失真测试界面结果对比:甲级指标为<1%所测指标为O.19%7.信噪比信噪比是指信号电平与噪声电平之比S/N=20logUs/UUs,U分别为有用的信号电平与噪声电平,信噪比直接影响音质的好坏,所以在测试时要高度重视.测试条件及方法:(1)发射机和测试仪器必须带"去加重"进行测试,因为发射机的有去加重就是为了提高其自身的信噪比,所以测试仪也是要带有去加重.(2)在通道内只送lkHz信号,达到75kHz频偏.(3)测试时要断开发射机的音频输人.(4)测试仪与发射机要有良好的接地连接,还要关闭附近的计算机和用电设备.信噪比测试界面结果对比:甲级标准为S/N≥58dB,测试结果为60dB以上就是调频发射机几大指标的测试方法,测试仪器可能有所不同,但方法与测试条件是一样的,希望能为大家测试发射机带来一些参考.78科学时代?2011年第09期式中,【fJ为地层抗剪强度,G为地层剪切模量.式(6)即为从隧道施T本身的安全稳定性推求的地面沉降最大允许值.3,按地面建筑物安全稳定确定地面沉降允许值地面建筑物对地面沉降的控制要求,按《建筑物地基基础设计规范》(GBJ7—89)规定,砌体承重结构基础的局部倾斜在2‰~3%.以内,多层及高层建筑物基础根据建筑物高度控制在1.5%.~4%.以内.下面就从既有建筑物的容许倾斜率来分析计算地铁隧道施工地面沉降的容许值.一Z\LI图2隧道施工沉降对地面建筑物影响不恿如图2所示,地铁隧道施工时,在隧道两侧存在着破裂面,假定破裂面以外不产生地面沉降,则建筑物的倾斜率可按下式推算:=D+2(+h)/tanf450+等l(7),,:/2(8)式中,H为隧道上方覆土厚度,h.为隧道洞高,D为隧道洞径,A为隧道开挖影响到的横截面宽度,建筑物不均匀沉降由式(1)可得::exp-1,212iz)一exp(-(A/2)12iz)](9)通常位于隧道边墙所在的铅直线上,即i=m2,当建筑物不均匀沉降等于最大允许值时,地面沉降最大容许值为: S:f~l/[exp(-2ll2/D)-exp(-A/2D.)](10)此时建筑物的容许倾斜率:】-(f_f1):△f_『1](11)则:,,]=川A—f1](12)二/用允许斜率表示的地面沉降允许值即为::_fl1xp(-2f1/D.)一exp(_A2/2D)](13)4,按既有通道安全稳定确定地面沉降允许值地铁隧道施工下穿既有人行通道等条形建筑物时,使既有结构沿纵向产生不均匀沉降,超过既有结构允许差异沉降极限值时,变会引起既有结构纵向破坏,对此可用既有结构的极限伸长值和抗拉强度作为不均匀下沉中容许坡度值的判断依据, 采用极限纵坡法进行计算.…^'●-●●●●●.…●……………………'…~..-…:…曼………………I.b.图3隧道施工沉降对既有通道影响示意图如图3所示,通道的不均匀沉降坡度为:m=m/b(14)通道所能承受的最大不均匀沉降坡度称为极限坡度,其大小取决于通道的强度和弹性模量,一般用下式计算:——m]=1『I譬+1I一1(15)式中,为通道所用混凝土等材料抗拉强度设计值,E为相应的弹性模量.假定通道变形与地层沉降同步,则通道的变形可用Peck公式来分析,即:m=Sp,b=f(当X=f时沉降槽曲线斜率最大),则:m£=Spm"/i≤tmJ(16)则:S≤卜i(17)…即为通道最大沉降控制值.SmxtmLJi'/(18)5,按地下管线安全使用确定地面沉降允许值隧道下穿污水管,雨水管,上水管,热力管及煤气,天然气等地下管线施工时,对沉降的控制标准尤为严格,特别是修筑年代已久的污水管线,长期渗水使周围地层条件严重恶化, 地铁施工中多次出现污水管断裂造成路面塌陷等严重工程事故,已经引起了大家高度重视.地下管线根据接头形式可分为刚性接头和柔性接头,前者可按照通道等条形构筑物的情况来计算,后者主要根据管段之间的接缝伸缩强度计算.~~一一~—~~~二一二—一一△图4隧道施.沉降对既有管线影响示意图如图4所示,当管道与隧道正交时,直径为D的管段在曲率最大处接缝的张开值达到最大,其值为A=DL/R=,(19)式中:△为管道接头缝张开值;R…管段平面上沉降曲线的最小曲率半径;L为管节长度.由Peek公式S曲线图不难看,管段平面上沉降曲线的最小曲率半径位于X=0处,其值:…i一(20)带人上式得:^2S=(21)当管道接口的张开量达到极限值『△1时,则有:一j:(22)相应的地表允许沉降量为:】=(23)从上式可以看出,该条件下地表允许沉降随管道埋置深度的增加而减小,并同时随管径的增大而减小,因此在制定相应科学时代?2011年第o9期79[===专题研究lZHUANTIYANJIU电缆线路远程无线核相装置完整尹元亚潘天云戴刚/安徽省电力公司芜湖供电公司[摘要]为了有效解决运行中电缆线路的核相和验电的问题,应用无线数字信号对比技术解决电缆带电情况下的远程核相问题.[关键词]电缆线路无线核相1,引言随着城市发展及亮化_T程要求的不断提高,对城市配网发展的要求也越来越高,为了积极配合城市发展的需求,配电网建设步伐不断加快.中压配电网形式多样,设备选型与科技投入力度加大.目前,市区配网10kV架空线路均下地采用电缆线路,对老线路的绝缘化改造也正在加紧进行.随着这些电缆线路的不断投入运行,一方面解决了较为突出的线树矛盾,提高了中压供电可靠率及外破事故的发生,另一方面也带来了新的矛盾和问题,集中反映在由此产生了电缆环网线路核相和验电困难的问题.为此我们研发了电缆线路远程无线核相装置.2,现状在两变电所之间全电缆线路环网改接工作中,由于电缆线路处在全绝缘全屏蔽的状况下,现有核相装置无法满足电缆线路的核相要求.使停电工作时间延长,给企业形象造成了负面影响.现应用无线信号采样对比来解决这个问题是非常好的方法.3,电缆远程核相方案在电缆线路负荷改接等工作中,要求两个变电所及用户的三相交流电源的相序相位与需保持一致,这是保证供电质量的必要条件之一,传统核相方法已无法满足现有的核相需求,电缆远程核相技术急需得到发展应用.通过总结经验和学习研制出如下方案:电缆远程核相方案结构框图:区4,电缆远程核相硬件远程核相仪分为两部分:核相发起端和核相判断端.核相发起端由电压波形整形电路,核相发起模块和数传电台组成. 电压波形整形电路把三相电压波形信号都整形为50Hz方波信号.核相发起模块,选取其中一相的方波信号的上升沿为触发信号,用数传电台输出触发信号(每20ms会出现一次触发信号),经过延时时间tl后(该延时值由电台的性能参数决定).核相判断端的数传电台收到该触发信号,核相判断模块对该触发信号再做t2延时.tl+t2满足20ms的整数倍,保证接收到的信号与原始信号在相位时序上误差尽可能小.经延时处理后的触发信号与核相判断端的三相触发信号做时序上的比较,时序差最小的可以判断为同相.并通过数传电台回馈核相成功信息的地表沉降控制基准时,应选取施工范同内管径及埋深均相对较大的管道作为控制对象.6,按既有运营线路正常行车要求确定地面沉降允许值隧道开挖引起的地表沉降对既有地面铁路线路或地下铁路线路的影响主要表现在3个方面:一是可能造成水平(指线路两股钢轨顶面的相对高差)超限;二是可能造成前后高差(指沿线路方向的竖向平顺性)超限;三是可能造成道岔不能搬动. 《铁路线路维修规则》规定:两股钢轨顶面水平的容许偏差,正线及到发线不得大于4mm,其它站线不得大于5mm.一般情况下,超过允许限值的水平差,只是引起车辆摇晃和两股钢轨的受力不均,导致钢轨的不均匀磨损.但如果在延长不足18m的距离内出现水平差超过4ram的三角坑,将导致一个车轮减载或悬空,如果此时出现较大横向力作用,有可能发生脱轨事故.前后高低不平顺对线路运营危害较大.列车通过这些地方时,冲击动力可能成倍增加,加速道床变形,从而更进一步扩大轨道不平顺,加剧机车车辆对轨道的破坏,形成恶性循环.一般情况下,前后高低不平顺的破坏作用同不平顺(坑洼)的长度成反比,而同它的深度成正比.规范规定:线路轨道前后高低差用L=10m弦量测的最大矢度值不应超过4ram.《北京市地铁工程维修规则》规定:整体道床岔区轨顶面水平的容许偏差和10m弦的最大矢度值均不应超过5ram; 轨距在一般位置容许误差为+4ram,一2mm,尖轨部位为+2ram,一2mm.《铁路线路维修规则》规定:碎石道床岔区轨顶面水平的容许偏差和lOre弦的最大矢度值均不应超过6ram;轨距在一般位置容许误差为+5ram,一3mm.根据隧道施T引起的地层沉降槽规律,地层横向不均匀变形要比沿隧道轴线方向的不均匀变形显着.当下穿既有线路正线时,既有线路的运营安全主要受控于轨道的前后高低不平顺. 当下穿既有运营线路岔区时,则主要受控于尖轨与轨道的水平位移,因此必须对其进行专门监测,采取更加严格的沉降控制措施,确保运营安全7,结语由于现场施T环境复杂,地面沉降允许值控制标准不但与既有结构的强度,几何形态及与地铁隧道的相对位置关系有关, 而且与既有结构本身的使用年限,老化程度,运行状况关系密切,也与既有结构的重要程度有关,在确定地面沉降标准时,一定要结合实际情况,综合考虑各方面因素的影响,得出合理的控制标准.参考文献:[1]地铁设计规范[M_JfGB50157—20031.北京:中国计划出版社,2003.I2I地下铁道工程施工及验收规范.【GB50299—1999].北京: 中国计划出版社,2003.[3】王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].安徽:安徽教育出版社,2004【4I北京城建集团.城市快速轨道交通工程施工工艺标准[M】.北京:中国计划出版社,2004.f5】夏永旭,王永东.隧道结构力学计算[M1.北京:人民交通出版社,2004.80科学时代?2011年第09期~圈图圜一r,Jr●r_J一()0,』~固。

测绘技术地表沉降监测方法

测绘技术地表沉降监测方法

测绘技术地表沉降监测方法地表沉降是指地壳在一定范围内沉降下降的过程。

这个过程是自然界中普遍存在的,但在一些特定的情况下,如地下水开采、地铁建设等人类活动的干预下,地表沉降可能会变得异常严重,对城市建设和环境保护带来负面影响。

因此,地表沉降的监测成为了一个重要的课题。

为了准确、高效地监测地表沉降,测绘技术发挥了重要作用。

下面将介绍几种常用的地表沉降监测方法。

一、水准测量法水准测量法是一种传统的地表沉降监测方法。

它通过测量地表上一个或多个基准点的高程变化来判断地表是否发生沉降。

水准测量法的原理是基于重力场的垂直等值面是一种最小曲面,即等势面。

沉降后的地表相当于在水平模板上产生了一些扭曲,这种扭曲会使得等势面发生变化。

通过测量基准点处的高程变化,可以推算出地表的沉降情况。

二、GNSS测量法GNSS(全球导航卫星系统)是一种精确定位技术,通过接收卫星信号来测量接收机位置的方法。

在地表沉降监测中,可以利用GNSS技术来测量监测点的坐标变化。

通过在地表上设置若干个监测点并进行连续观测,可以获得这些监测点的三维坐标随时间的变化情况,从而判断地表是否发生沉降。

三、InSAR技术InSAR是合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar)的简称,是一种遥感技术。

通过对两幅或多幅雷达影像进行比对,可以测量出地壳的形变量,包括地表的沉降情况。

InSAR技术具有高精度、大范围的特点,适用于对大面积地表沉降的监测。

四、摄影测量法摄影测量法利用空中飞行器拍摄地表影像,并通过对影像中的地物进行测量和解译来获得地物的坐标信息。

在地表沉降监测中,可以使用摄影测量技术对监测点进行三维坐标测量,从而得到地表沉降的信息。

五、激光雷达测量法激光雷达是一种能够发射激光束并接收反射激光的设备,通过测量激光束的时间往返来计算目标点的距离。

在地表沉降监测中,可以利用激光雷达对地表进行扫描,获得地表各点的三维坐标信息。

地面沉降问题及其监测方法小结汇总

地面沉降问题及其监测方法小结汇总

地面沉降问题及其监测方法小结汇总地面沉降,这个看似陌生的词汇,却在不知不觉中影响着我们的生活。

简单来说,地面沉降就是指地面在垂直方向上发生的下沉现象。

它可不是个小问题,可能会给我们带来一系列的麻烦,比如建筑物倾斜、地下管道破裂、洪涝灾害加剧等等。

那地面沉降究竟是怎么回事?又有哪些有效的监测方法呢?接下来咱们就好好说道说道。

地面沉降的原因有很多,其中主要的包括自然因素和人为因素。

自然因素方面,地壳运动是一个重要原因。

在漫长的地质历史中,地壳一直在不断运动,有时会导致地面的缓慢下沉。

此外,松散地层的自然固结也可能引起地面沉降。

比如在一些沉积平原地区,由于沉积物的压实和排水,地面会逐渐降低。

然而,在现代社会,人为因素对地面沉降的影响越来越显著。

地下水的过度开采就是其中最常见的一个。

地下水就像地下的一个巨大水库,当我们抽取的速度远远大于它自然补充的速度时,地下水位就会下降,导致土层中的孔隙水压力减小,土颗粒之间的有效应力增加,从而引起土层压缩,地面也就跟着沉降了。

除了地下水开采,大规模的城市建设也是地面沉降的一个诱因。

高楼大厦、地铁、地下停车场等工程的建设,会给地面施加巨大的压力,导致地基土层发生压缩变形。

另外,矿产资源的开采,比如煤炭、石油、天然气等,如果开采方式不当或者开采后没有进行有效的回填,也会引发地面沉降。

地面沉降带来的危害可不小。

首先,它会对建筑物造成损害。

地面下沉会导致建筑物的基础不均匀沉降,从而使建筑物倾斜、开裂,甚至倒塌,严重威胁着人们的生命财产安全。

其次,地面沉降会影响地下管道的正常运行。

地下管道随着地面一起下沉,可能会发生弯曲、破裂,导致供水、供气、排水等系统出现故障,影响城市的正常运转。

再者,地面沉降还会加剧洪涝灾害。

由于地面下沉,一些地区的地势变得更低洼,在暴雨等极端天气时,更容易积水,增加了洪涝灾害的风险。

为了及时发现和掌握地面沉降的情况,采取有效的防治措施,监测工作就显得尤为重要。

施工中的沉降观测与数据分析处理流程

施工中的沉降观测与数据分析处理流程

施工中的沉降观测与数据分析处理流程一、背景介绍在城市建设和基础设施建设的过程中,地面的沉降问题是一个常见的挑战。

沉降对建筑物和地下管线的稳定性和安全性有着重要影响,因此,在施工过程中对沉降进行观测和数据分析处理是至关重要的。

二、沉降观测的方法为了准确监测地面沉降情况,一般采用测点布设的方式进行观测。

常用的观测方法包括测点设置、仪器选择和数据采集等。

1. 测点设置首先,需要根据实际情况确定测点的布设范围和数量。

一般来说,测点应布置在建筑物或工程附近的地面上,以便实时监测地面沉降的变化。

测点的位置和数量应根据工程规模和地质条件进行合理选择。

2. 仪器选择根据沉降观测的需要,需要选择合适的仪器设备进行监测。

目前,常用的仪器包括测量仪器、自动化监测设备和全站仪等。

根据具体情况选择合适的仪器设备,以确保观测数据的准确性和稳定性。

3. 数据采集观测过程中,需要定期采集沉降数据。

为了保证数据的准确性,需要按照预定的时间间隔进行数据采集,并在数据采集后进行及时的记录和备份。

三、沉降数据的处理方法沉降观测结束后,需要对采集到的数据进行处理和分析。

这一步骤旨在分析地面沉降的变化趋势和规律,并提供相关参考数据。

1. 数据清洗在进行数据处理之前,需要对采集到的数据进行清洗,包括数据的筛选和去除异常值等。

在清洗过程中,需要注意保留关键数据,以便后续的分析和处理。

2. 数据分析通过对清洗后的数据进行分析,可以得到地面沉降的变化趋势和规律。

常用的分析方法包括统计分析、图表分析和回归分析等。

通过这些方法,可以获取各个测点的沉降速度、沉降趋势和沉降规律等重要参数。

3. 结果解读根据数据分析的结果,可以对地面沉降情况进行解读。

解读过程中,需要结合实际情况和工程要求,对沉降的影响程度和可能的风险进行评估和预测。

四、沉降观测与工程管理的关系沉降观测和数据处理在工程管理中起到重要的作用。

通过对地面沉降进行监测和分析,可以提前发现潜在的问题,及时采取措施进行调整和修复,从而确保工程的稳定性和安全性。

地面下沉鉴定

地面下沉鉴定

地面下沉鉴定地面下沉是指地表或地下工程物体由于内部或外部力的作用而产生沉降或下沉的现象。

地面下沉不仅会对建筑物、道路、桥梁等工程造成严重损害,还会影响城市的排水系统、地下管网等基础设施的正常运行。

因此,及时准确地进行地面下沉鉴定是非常重要的。

地面下沉的鉴定过程主要包括实地调查、监测数据分析和综合评价三个步骤。

进行实地调查是进行地面下沉鉴定的基础。

实地调查包括对地面下沉区域的环境、地质、地下水位等情况进行详细了解,同时还要对附近的建筑物、道路等进行观察和测量。

通过实地调查可以获取大量的信息,为后续的监测数据分析提供依据。

监测数据分析是地面下沉鉴定的核心步骤。

监测数据分析是通过监测设备获取地面下沉的相关数据,并对数据进行分析和处理。

常用的监测设备包括测量仪器、全站仪、GPS等。

通过对监测数据的分析,可以了解地面下沉的趋势、幅度以及变化速度等信息,进而判断地面下沉的原因和可能的影响范围。

综合评价是对地面下沉鉴定的总结和判断。

综合评价需要考虑实地调查和监测数据分析的结果,综合分析地面下沉的原因、存在的问题以及可能的风险等因素。

综合评价的目的是为了提供科学合理的建议和措施,以减少地面下沉对建筑物和基础设施的影响。

在地面下沉鉴定过程中,需要注意以下几个方面:1.准确获取数据。

监测设备的选择和布置要合理,确保获取的监测数据具有代表性和准确性。

2.全面分析数据。

对监测数据进行综合分析,考虑多个因素的影响,避免单一因素导致的误判。

3.及时预警和处理。

一旦发现地面下沉的迹象,应及时进行预警,并采取相应的措施进行处理,以防止进一步的损害。

4.加强监测和维护。

持续对地面下沉区域进行监测和维护,及时发现和解决问题,确保地面下沉不会对周围环境和建筑物造成重大影响。

地面下沉鉴定是一项复杂而重要的工作,需要结合实地调查和监测数据分析进行综合评价。

只有通过科学准确的鉴定,才能及时采取有效的措施,保护建筑物和基础设施的安全。

因此,地面下沉鉴定应得到足够的重视和关注,确保城市的可持续发展和人民的生活安全。

如何进行地表沉降监测和分析

如何进行地表沉降监测和分析

如何进行地表沉降监测和分析地表沉降是指地球表面下沉的现象,通常由于人类活动或地质灾害引起。

地表沉降不仅会对建筑物和基础设施造成破坏,还会影响水文循环和生态系统的平衡。

因此,进行地表沉降的监测和分析对于保护环境和预防灾害起着至关重要的作用。

首先,进行地表沉降监测的一种常见方法是利用全球定位系统(GPS)。

GPS系统能够准确测量地面的位置和高度,因此可以通过GPS设备的布设和定位,实时监测地表的沉降情况。

通过长期的监测数据,可以得到地表沉降的趋势和速率,为进一步的分析提供基础数据。

另外,地表沉降监测还可以利用遥感技术。

遥感技术通过卫星或飞机上搭载的传感器,获取地表的图像和其他有关数据。

这些数据可以被用来测量地表沉降的变化,并提供详细的信息,如沉降区域的范围、幅度和速率。

通过对遥感数据的分析,可以更好地了解地表沉降的原因和机制。

在进行地表沉降分析时,需要综合考虑多种因素。

首先是人类活动,如地下水开采、矿山开采和建筑物施工等。

这些活动会改变地下水位和岩石结构,从而导致地表沉降。

因此,对于潜在的沉降区域,需要进行详细的人工活动监测,并及时采取措施以减少潜在的沉降风险。

此外,地质灾害也是地表沉降的重要原因之一。

例如,地震和地下水倒灌都会引起地表的剧烈变化。

因此,在地表沉降监测和分析过程中,需要考虑到地质灾害的可能性,并制定相应的预防措施。

地震监测系统和地下水倒灌的监测网络可以起到重要的作用,及早发现和预警地表沉降的风险。

除了上述方法,地表沉降的监测和分析还可以结合地球物理勘测和数学模型。

地球物理勘测涉及地磁、电磁和重力等各种物理现象的测量,通过分析这些数据可以了解地表以下的构造和特征。

数学模型可以通过建立数学方程来模拟地表沉降的过程和机制,进一步深入研究其影响因素和预测未来的发展趋势。

总之,地表沉降的监测和分析是一项复杂而重要的工作。

通过整合多种技术和方法,可以获得准确和详细的地表沉降数据,并提供科学依据来制定相应的防治措施。

检测地面沉降的方法

检测地面沉降的方法

检测地面沉降的方法介绍地面沉降是指地表或地下水位下降导致地表塌陷或沉陷的现象。

地面沉降对城市建设和土地利用产生了重要影响,因此,准确、可靠地检测地面沉降变得至关重要。

本文将介绍一些常用的地面沉降检测方法。

水准测量法水准测量法是一种常见的地面沉降检测方法。

它通过利用水准仪测量不同位置基准高度的变化,来判断地面是否发生了沉降。

具体步骤如下:1.选择合适的测区范围,确定起点和终点。

2.利用水准仪进行高度测量,并记录每个点的高程值。

3.根据高程数据计算出相邻点之间的高度差,进而判断是否存在地面沉降。

水准测量法适用于较小范围的地面沉降检测,精度较高,但成本较高且耗时较长。

GPS测量法GPS测量法是一种高精度的地面沉降检测方法。

它利用全球定位系统(GPS)接收器记录地表或地下控制点的位置信息,并在不同时间段进行对比。

具体步骤如下:1.在需要监测的区域选择合适位置布设GPS接收器,保证接收器固定不动。

2.连续记录接收器所在位置的坐标,并记录时间戳。

3.在一段时间后,再次进行GPS测量,并与初始位置进行对比,计算地面的变形情况。

GPS测量法可以实现对大范围地面沉降的监测,具有高精度和实时性的优势。

影像解译法影像解译法是一种基于遥感图像的地面沉降检测方法。

它通过分析不同时间段的遥感图像,检测地面沉降造成的地形变化。

具体步骤如下:1.收集不同时间段的遥感图像数据。

2.使用影像处理软件对图像进行配准处理,确保同一位置在不同时间段的图像中对应。

3.利用图像解译技术,提取地面特征并进行比较,寻找地面沉降的迹象。

影像解译法适用于大范围地面沉降的监测,但对遥感图像的质量要求较高。

激光雷达测量法激光雷达测量法是一种高精度的地面沉降检测方法。

它利用激光雷达系统对地表进行扫描,并实时记录地物的高度信息。

具体步骤如下:1.配置激光雷达设备并进行定标操作,确保测量精度。

2.进行激光扫描,并记录地物的高度数据。

3.在不同时间段进行对比分析,判断地面是否发生了沉降。

检测地面沉降的方法

检测地面沉降的方法

检测地面沉降的方法标题:地面沉降检测方法:探索测量技术的全貌摘要:地面沉降是一个重要的地质现象,它可能影响城市建设、基础设施稳定性和环境可持续性。

为了及时发现和监测地面沉降,科学家和工程师们发展了各种方法和技术,并取得了显著的进展。

本文将就地面沉降的检测方法展开深入探讨,从传统的测量工具到先进的遥感和卫星技术,逐步揭示出这一领域的最新前沿。

1. 引言地面沉降是指地球表面或建筑物基础下沉的过程,它可能是由于自然因素(如地震或火山活动)或人为因素(如地下水提取或地下开采)引起的。

了解和监测地面沉降是预防次生灾害和确保城市发展可持续性的重要步骤。

2. 传统测量工具传统的地面沉降测量工具包括水准仪、全站仪和激光测距仪。

这些工具可用于获取地面高程变化,并通过比较测量时间点之间的数据来推断地面沉降情况。

然而,传统工具的使用通常受时间、空间和成本限制,且结果受限于测量精度和范围。

3. 现代测量技术随着技术的进步,新一代测量技术被应用于地面沉降的检测和监测。

其中包括全球卫星导航系统(GNSS)和激光雷达。

GNSS技术可以提供高精度的空间定位信息,而激光雷达可以实时获取地面表面的三维数据。

这些技术的结合使得地面沉降的监测更加全面、高效和精确。

4. 遥感技术遥感技术在地面沉降监测中也发挥着重要作用。

通过使用卫星图像和航空摄影,可以了解到大范围地面沉降的趋势和分布。

遥感技术还可以通过获取地表形变和地下水位数据来分析地面沉降的原因,进一步加深对地质和水文过程之间的关联性的理解。

5. 数据处理与分析地面沉降监测数据的处理和分析是确保结果准确性和可靠性的关键步骤。

在本节中,我们将讨论各种数据处理技术,包括基于模型的拟合、地质统计学方法和机器学习算法。

这些方法的应用可以帮助我们从大量数据中提取有用的信息,并为决策者提供有效的依据。

6. 应用领域和案例研究地面沉降检测方法的应用广泛涉及城市规划、环境保护和土壤稳定性方面。

通过案例研究,我们将了解地面沉降检测在不同领域中的应用情况,如地铁建设、水资源管理和土地利用规划等。

地面沉降问题及其监测方法小结汇总

地面沉降问题及其监测方法小结汇总

地面沉降问题及其监测方法小结汇总地面沉降,这个看似陌生的词汇,却在不知不觉中对我们的生活产生着重要影响。

简单来说,地面沉降就是指地面在垂直方向上发生的下沉现象。

它可能由多种因素引起,比如过度开采地下水、大规模的城市建设、地质构造等。

地面沉降不仅会破坏建筑物和基础设施,还可能导致地下管道破裂、洪涝灾害加剧等一系列严重问题。

接下来,让我们深入了解一下地面沉降问题,并探讨一些有效的监测方法。

一、地面沉降的原因1、地下水过度开采这是导致地面沉降的最主要原因之一。

当大量抽取地下水时,地下含水层中的水被抽出,含水层的孔隙压力降低,土层受到的有效应力增加,从而导致土层压缩和地面下沉。

在一些干旱和半干旱地区,为了满足农业灌溉和城市用水需求,地下水被过度开采,地面沉降问题尤为突出。

2、城市建设大规模的城市建设活动,如高层建筑的兴建、地铁的修建等,会增加地面的荷载。

当这种荷载超过了地层的承载能力时,就会引起地面沉降。

此外,施工过程中的降水、地基处理等操作也可能对地层造成影响,导致地面下沉。

3、地质构造某些地区本身就处于地质构造活动活跃的区域,地层不稳定,容易发生沉降。

例如,在一些地震多发区,地壳运动可能导致地面的缓慢下沉。

4、矿产资源开采煤炭、石油、天然气等矿产资源的开采,会导致地下形成采空区。

如果采空区没有得到及时有效的填充和支撑,就会引发地面沉降。

二、地面沉降的危害1、对建筑物和基础设施的破坏地面沉降会使建筑物的地基不均匀下沉,导致建筑物倾斜、开裂甚至倒塌。

道路、桥梁等基础设施也会受到影响,出现路面起伏不平、桥梁变形等问题,严重影响交通的安全和畅通。

2、地下管道破裂随着地面的下沉,地下管道会受到拉伸和扭曲,容易发生破裂。

这不仅会影响供水、排水、供气等系统的正常运行,还可能引发环境污染和安全事故。

3、洪涝灾害加剧地面沉降会降低地面的高程,使一些地区更容易积水。

在暴雨等极端天气条件下,洪涝灾害的风险大大增加,给人民的生命财产安全带来威胁。

SAR技术探讨地面沉降的监测与分析

SAR技术探讨地面沉降的监测与分析

SAR技术探讨地面沉降的监测与分析随着城市化进程的加剧,地面沉降已经成为一项日益引起人们关注的问题。

地面沉降不仅对城市建设和基础设施的稳定性造成影响,还可能导致房屋倾斜、管道爆裂等严重后果。

为了及时监测和分析地面沉降情况,科研人员提出了利用合成孔径雷达(SAR)技术进行地面沉降监测和分析的方法。

在利用SAR技术进行地面沉降监测和分析时,首先需要获取地表的SAR影像数据。

通过对时间序列的SAR影像数据进行处理,可以提取地面沉降的变化信息。

一般来说,地面沉降会引起地面物体的形变,这种形变会导致SAR影像中物体的相位差异。

通过相位差异的计算和分析,可以得到地面沉降的具体数据,比如沉降的速率、沉降的范围等。

在地面沉降监测中,除了利用SAR影像数据进行分析外,还可以结合地面监测数据进行综合分析。

比如,可以利用地面GPS监测站、地基雷达测量设备等设备获取地面变形的实时数据,然后与SAR影像数据进行对比,验证SAR技术监测结果的准确性。

另外,还可以利用地面观测数据进行地面沉降的趋势分析,预测未来的沉降情况。

在地面沉降分析中,需要考虑多种因素的影响。

比如,地质结构、地下水位、人类活动等因素都可能导致地面沉降。

通过结合这些因素,可以更准确地分析地面沉降的原因和机制。

在城市建设和规划中,也需要考虑地面沉降的影响因素,采取相应的措施避免地面沉降引起的问题。

通过利用SAR技术进行地面沉降的监测和分析,可以实现对地面沉降情况的实时监测和准确分析,为城市建设和基础设施的稳定性提供重要的数据支持。

未来随着技术的不断发展,SAR技术将在地面沉降监测和分析中发挥更重要的作用,为解决地面沉降问题提供更科学、更有效的方法。

如何进行城市地基沉降的监测与分析

如何进行城市地基沉降的监测与分析

如何进行城市地基沉降的监测与分析城市地基是一个城市发展的基础,而地基沉降是城市建设中常见的问题,对城市的稳定性和发展造成很大影响。

因此,进行地基沉降的监测与分析显得十分重要。

本文将讨论如何进行城市地基沉降的监测与分析,以提供一些有益的参考和建议。

首先,城市地基沉降的监测是确保城市安全稳定的前提。

地基沉降会导致建筑物、道路和桥梁等基础设施出现损坏,对城市的运行和居民的安全构成威胁。

因此,要及时发现地基沉降的迹象,及时采取相应的措施,就必须进行有效的监测。

其次,城市地基沉降的监测方法多种多样,可以分为直接测量和间接测量两大类。

直接测量是通过地面测量仪器进行的,如水准仪、全站仪和GNSS等设备。

这些设备可以测量地面变形和高程等参数,从而反映地基的沉降情况。

间接测量是利用其他手段进行的,例如在建筑物或道路上安装位移传感器,通过测量位移的变化来间接判断地基的沉降情况。

然而,仅仅进行地基沉降的监测是不够的,还需要对监测数据进行深入的分析。

首先,需要对沉降数据进行处理和清洗,排除异常数据的影响,以获取准确的数据。

其次,需要将监测数据与地质地理数据相结合,比较不同地区、不同土质环境下的地基沉降情况,找出规律和特点。

最后,还需要进行数学模型的建立和拟合,以预测未来的地基沉降趋势和幅度。

在进行地基沉降分析时,还需要考虑其他因素的影响。

例如,城市发展带来的地下水抽取会导致地基沉降。

因此,需要对地下水位、地表径流和降雨量等因素进行监测和分析,以了解它们对地基沉降的影响程度。

此外,地震和地质构造的影响也应该考虑在内,以及人为因素如盖楼、填海等也会对地基沉降造成一定的影响。

除了监测与分析,预防和治理地基沉降也是非常重要的。

在城市规划和建设过程中,应考虑地质地形条件,选择合适的建设地点和方式。

同时,注重合理利用地下水资源,避免地下水的过度抽取。

对于已出现地基沉降的地区,应采取适当的措施,如加固地基、填充松软土壤等,以保证城市的稳定性。

地面沉降的灾情评估及防治措施

地面沉降的灾情评估及防治措施

地面沉降的灾情评估及防治措施吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学§13.3地面沉降的灾情评估及防治措施一、地面沉降的概念及产生原因地面沉降(landsubsidence)是指在自然因素或人为因素影响下发生的幅度较大、速率较大的地表高程垂直下降的现象。

地面沉降,又称地面下沉或地陷,是指某一区域内由于开采地下水或其它地下流体所导致的地表浅部松散沉积物压实或压密引起的地面标高下降的现象。

意大利威尼斯城最早发现地面沉降。

之后随着经济发展,人口增加和地下水(油气)开采量增大,世界上许多国家如美国、日本、墨西哥、欧洲和东南亚一些国家均发生了严重的地面沉降。

地面沉降的特征就是主要发生于大型沉积盆地和沿海平原地区的工业繁盛城市及油气田开采区。

其特点就是牵涉范围广,下陷速率缓慢,往往难于被察觉到;在城市内过量采矿地下水引发的地面沉降,其波及的面积小;地面沉降具备不可逆特性,就是用人工换水办法,也容易并使地面沉降的地面答复至原来的标高。

因此地面沉降对于建筑物、城市建设和农田水利设施危害很大。

经过对地面沉降的长期观测和研究,对地面沉降的主要原因已取得比较一致的看法。

地面沉降的原因颇多,有地质构造、气候等自然因素,也有人为原因。

人类工程活动是主要原因之一,人类工程活动既可导致地面沉降,又可加剧地面沉降,其主要表现在以下几方面:1.大量提取液体资源(地下水、石油等)、地下气体(天然气、沼气等)活动就是导致大幅度、急剧地面沉降的最主要原因;2.采掘地下团体矿藏(如沉积型煤矿、铁矿等)形成的大范围采空区,及地下工程(隧道、防空洞、地下铁道等)是导致地面下沉变形的原因之一。

3.地面上的人为振动促进作用(大型机械、机动车辆等及灭火等引发的地面振动)在一定条件下也可以引发土体的压密变形。

4.重大建筑物、蓄水工程(如水库)对地基施加的静荷载,使地基土体发生压密下沉变形。

地面变形监测中的沉降与隆起监测方法

地面变形监测中的沉降与隆起监测方法

地面变形监测中的沉降与隆起监测方法随着城市化进程的不断推进,地面变形问题日益严重。

沉降与隆起是地面变形中常见的一种现象,对城市的发展和基础设施的安全性都具有极大的影响。

因此,沉降与隆起监测方法的研究变得尤为重要。

本文将介绍一些常用的地面沉降与隆起监测方法,并探讨其应用及优劣势。

一、全站仪监测法全站仪是一种测量仪器,通过观测地面上的标志物,利用光电测量原理进行测量。

这种方法主要适用于小范围的沉降和隆起监测,其优点是测量精度高,测量结果稳定可靠。

但是,全站仪需要人工操作,对设备操作者的技术水平要求较高,且监测范围有限,无法实时监测大范围的地面变形。

二、卫星遥感监测法卫星遥感技术是一种基于卫星影像数据的监测方法,可以实现对大范围区域的沉降与隆起监测。

该方法通过对相同区域的多个时刻的卫星影像进行比对,分析地面变化的差异来判断沉降与隆起的情况。

这种方法的优势在于可以实现非接触性监测,监测范围广,但受到天气和云层的限制。

同时,卫星遥感监测法的分辨率相对较低,难以实现对小范围沉降与隆起的监测。

三、激光雷达监测法激光雷达是一种通过激光进行测量的技术,可以实现对地表的三维扫描。

该方法可以实时高精度地获取地面表面的形状信息,从而判断出岩土体的沉降与隆起情况。

激光雷达监测法的优点在于快速、精确、高效,适用于大范围、多个观测点的监测。

然而,该方法价格昂贵,设备操作也相对复杂,对操作者的技术要求较高。

四、GPS监测法GPS监测法是一种基于全球卫星定位系统的监测方法,通过安装在地面上的GPS接收器,测量接收器所在位置的坐标,从而得到地面的高程信息。

该方法可以实现对地面沉降与隆起的实时监测,监测范围广,适用于各种地形条件。

然而,由于GPS接收器的高精度定位需要一定的时间,所以该方法不能实时监测瞬时变形。

总结起来,地面沉降与隆起监测方法各有优劣势,适用于不同的监测需求。

全站仪监测法适用于小范围的精确监测;卫星遥感监测法适用于大范围的非接触性监测;激光雷达监测法适用于大范围的高精度监测;GPS监测法适用于实时监测。

沉降观测方法

沉降观测方法

沉降观测方法沉降观测是指对地基、建筑物或其他工程结构的沉降情况进行监测和测量的方法。

它是工程监测中非常重要的一项内容,可以及时发现和评估地基或结构的变形情况,为工程安全提供重要依据。

本文将介绍几种常见的沉降观测方法及其应用。

一、测斜法。

测斜法是一种常见的沉降观测方法,它通过安装测斜仪或倾斜仪来监测地基或建筑物的倾斜情况,从而间接判断其沉降情况。

这种方法适用于对较小范围内的倾斜进行监测,操作简便,数据准确性较高。

但是,测斜法需要在地表上设置测斜点,对地面造成一定程度的破坏,且受到外界环境的影响较大。

二、水准测量法。

水准测量法是利用水准仪对地面或建筑物的高程进行测量,通过比较不同时期的高程数据来判断其沉降情况。

这种方法适用于对大范围地面或建筑物的沉降进行监测,操作相对复杂,但数据的准确性较高。

水准测量法需要在地面上设置测点,并且对地面的平整度要求较高,适用范围相对较窄。

三、GPS定位法。

GPS定位法是利用全球定位系统(GPS)来监测地面或建筑物的位置变化,从而判断其沉降情况。

这种方法适用范围较广,可以实时监测目标的位置变化,数据准确性较高。

但是,GPS定位法受到天气、地形等因素的影响较大,需要在开阔地带进行监测,成本较高。

四、应变测量法。

应变测量法是通过安装应变计或应变片来监测地基或结构体的应变变化,从而判断其沉降情况。

这种方法适用于对混凝土、钢结构等材料的沉降进行监测,操作相对复杂,但数据的准确性较高。

应变测量法需要在目标表面粘贴应变片或安装应变计,对目标表面造成一定程度的影响。

五、综合应用。

在实际工程中,通常会综合运用多种沉降观测方法来进行监测,以提高监测数据的准确性和可靠性。

比如结合测斜法和水准测量法进行监测,可以相互验证数据,提高监测的可靠性;结合GPS定位法和应变测量法进行监测,可以实现实时监测和对材料应变情况的评估。

综合应用不仅可以提高监测数据的准确性,还可以弥补单一方法的不足,是工程监测中常见的做法。

检测地面沉降的方法

检测地面沉降的方法

检测地面沉降的方法一、背景介绍地面沉降是指地表下沉的现象,通常由于地下水抽取、矿井开采、地震等因素引起。

地面沉降会影响建筑物和基础设施的稳定性,甚至对人类造成严重的安全威胁。

因此,检测地面沉降是非常重要的。

二、传统方法1. 直接测量法直接测量法是通过在地面上放置标志物并使用全站仪或水准仪等工具进行测量,以确定标志物相对于基准点的高度变化来检测地面沉降。

该方法需要专业技术人员进行操作,并且需要花费大量时间和精力。

2. 建筑物位移法建筑物位移法是通过监测建筑物的位移来检测地面沉降。

该方法需要在建筑物中安装传感器,并且需要对传感器进行定期校正和维护。

三、新型方法1. 遥感技术遥感技术可以使用卫星图像来监测大范围内的地表沉降情况。

该方法可以快速获取数据,并且可以实现自动化处理,但是精度相对较低。

2. 激光雷达技术激光雷达技术可以通过扫描地面来获取高精度的地形数据。

该方法可以实现高精度的地面沉降监测,并且可以在短时间内完成大范围的监测任务。

3. 非接触式光纤传感器技术非接触式光纤传感器技术可以通过在地下埋设一根光纤,利用反射和散射信号来检测地下土壤的变化。

该方法具有高灵敏度和高分辨率,但是需要专业技术人员进行操作和维护。

四、综合应用为了获得更准确、更全面的地面沉降信息,通常需要综合应用多种方法。

例如,在城市规划中,可以使用遥感技术对整个城市进行监测,并且针对重点区域使用激光雷达或非接触式光纤传感器进行详细监测。

此外,在建筑物位移法检测到异常情况时,也可以使用其他方法进行验证和补充。

五、总结随着科学技术的发展,越来越多的新型方法被应用于地面沉降检测中。

然而,每种方法都有其优缺点,需要根据具体情况进行选择和综合应用。

在实际应用中,需要注意数据的准确性和可靠性,并且需要进行定期的校正和维护。

地面沉降检测技术要求

地面沉降检测技术要求

地面沉降检测技术要求一、检测区域的确定。

1. 首先呢,得把要检测的地面沉降区域圈出来。

这个区域可不能瞎划,得根据一些线索来。

比如说,如果是城市里,那些靠近大量抽取地下水的地方,像大型工厂周边或者是集中供水的小区附近,就很有可能发生地面沉降,这就得重点考虑划进检测区域。

要是在农村,靠近那种过度灌溉农田或者有矿产开采活动的地方,也得纳入检测区域的视线范围。

2. 而且,这个区域最好划得稍微大一点,要有个缓冲区。

就像给沉降区画个“保护圈”一样,防止遗漏一些周边可能受到牵连的地方。

二、检测方法的选择。

1. 水准测量法。

这就好比给地面做个体检,用精密水准仪和水准尺来测量地面不同点的高度差。

测量的时候啊,那些测量点要布置得合理,就像棋盘上的棋子一样,要有规律。

沿着道路、建筑物边缘或者地下管道走向来设置测量点是个不错的主意。

测量的精度可不能马虎,误差要控制在很小的范围内。

每次测量的时候,测量人员得像个严谨的小工匠,操作水准仪要稳,读数要准,而且要多测几次取平均值,就像挑水果要多挑几个才知道哪个最甜一样。

2. GPS测量法。

这是个比较高科技的办法。

在沉降区域周围要合理地设置GPS监测点。

这些监测点的位置要选得好,不能被高楼大厦或者大树啥的遮挡住GPS信号,不然就像给监测点蒙上了眼睛,啥都看不见了。

GPS设备得定期检查和校准,就像汽车要定期保养一样。

而且要记录好每次测量的数据,包括测量的时间、天气等信息,因为这些可能都会影响测量结果。

要是在大太阳下或者下雨天测量,数据可能就有点小脾气,不太准确了。

3. InSAR(合成孔径雷达干涉测量)技术。

这个技术就像是给地面沉降拍X光片。

不过使用这个技术的时候,要注意数据的处理。

因为获取到的雷达数据就像一团乱麻,得通过专门的软件把它梳理清楚。

还要考虑卫星的轨道参数等因素对测量结果的影响。

不能只看表面的数据,要像侦探一样深入挖掘,找出真正能反映地面沉降情况的数据。

三、检测频率。

1. 在沉降比较明显或者沉降速度可能比较快的区域,比如刚开采地下水不久的地方或者新的大型建筑工程附近,检测频率就得高一些。

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2019 年 9 月 第 41 卷 第 5 期
地下水 Ground water
Sept. ,2019 Vol. 41 NO. 5
城市地面沉降判定常见方法介绍与分析
李 陆,王 宁
( 安徽省地质环境监测总站,安徽 蚌埠 233000 )
[摘 要] 选用适当监测方法测得地面沉降的数值对地面沉降易发区和 控制区的 划分起着重要作用。通过对 安徽省阜阳市地面沉降控制区划分项目实例中地面沉降判定的各种方法进行 简要分析研究,认为传统的水 准测量、 GPS 监测和合成孔径干涉雷达监测 InSAR 技术都能很好反映 一个 城市地面 沉降程 度,但也 有各自的优缺点,需 根 据 具体情况采用合适的判定方法。
2. 1 地下水开采及区域水位观测
根据地下水开采量 调 查 及 地 下 水 动 态 观 测 数 据 分 析,阜 阳市各市县受区域性长期大量开 采 深 层 地 下 水 影 响,区 域 及 县市集中开采区深层地下水位呈 持 续 下 降 趋 势,城 市 中 深 层 地下水位亦呈持续下降趋势,现状 已 形 成 阜 阳 - 太 和 - 界 首 与临泉的区域深层地下水开采降落漏斗( 水位埋深大于 40 m,图 1 ) ,各分漏 斗 中 心 最 大 水 位 埋 深 50 ~ 60 m 以 上; 阜 阳 城区中深层地下水降落漏斗水位埋深达 60 m。
2 地面沉降监测方法实例
笔者曾参与过安徽省阜阳市地面沉降控制区划分项目, 现对判定该市地面沉降监测的各种方法作简要介绍及分析。 由于该市前期未布设 GPS 监测点,因此该 项目主要 采用了传 统三角水准测 量 和 合 成 孔 径 干 涉 雷 达 监 测 D—InSAR 技 术, 同时大规模收集了地下水开采和地下水位降落漏斗等相关 水 文 资 料 ,为 判 定 结 果 提 供 佐 证 。
市城区及其北部 地 带、太 和 县 城 区、临 泉 县 城 区 均 存 在 明 显
较快速地面沉降区块: 矿 区 沉 降 速 率 大 于 50 mm / a,阜 阳、太
和、临泉城市区沉降速率一般 20 ~ 50
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[收稿日期] 2019 - 03 - 27 [作者简介] 李陆( 1984 - ) ,男,山东泰安人,工程师,主要从事地下水环境监测及水文地质、工程地质和环境地质勘查工作。
2. 2 水准监测
该项目通过建立阜阳 市 地 面 沉 降 水 准 监 测 网,以 国 家 水
图 1 城市中深层( FB810 孔) 水位变化图
2. 3 D—InSAR 遥感解译
项目利用合成孔径干涉 雷 达 技 术 D—InSAR 方 法 进 行 工 作区地面沉降遥感解译,解 译 面 积 10 118 km2 。项 目 充 分 利
1 地面沉降监测常用方法介绍
现地面沉降 的 监 测 主 要 有 三 种 方 法,即 传 统 测 量 监 测、 GPS 监测、合成孔径干 涉 雷 达 监 测。传 统 地 面 沉 降 测 量 方 法 包括密水准测量、基 岩 标 和 分 层 标 测 量 等,只 能 在 比 较 小 的 范围内开展工作; GPS 监测采用先进的全球定位系统进行监 测,可以对大规模 的 区 域 进 行 实 时 监 测; 合 成 孔 径 干 涉 雷 达 监测是新兴起的一种卫星遥感技 术,选 择 合 理 的 遥 感 影 像 数 据也可以敏感地监测出地面沉降的变化。
准点为起始点,采 用 二 等 水 准 联 测,测 定 新 埋 设 沉 降 点 的 同 时联测已收集到的所有国家三等 以 上 的 水 准 点,利 用 搜 集 到 的 6 个国家一等水准点( 含起算点) 和 249 个沉降点共 255 个点组成共 28 个水准闭合环的水 准路线网,总长 1 580 km。 使用电子自动安平水准仪观测,利 用 清 华 三 维 软 件 进 行 严 密 平差,选定可靠点 作 为 起 算 点,推 算 其 它 联 测 已 知 水 准 点 高 程 ,以 两 期 水 准 高 程 差 值 比 较 说 明 大 致 情 况 。
[关键词] 地面沉降; 水准测量; GPS; InSAR [中图分类号] TU433 [文献标识码] B [文章编号] 1004 - 1184 ( 2019 ) 05 - 0090 - 01
地面沉降是目前世界各大城市的一个主要工程地质问 题。中国超过 50 个城市发生地面沉降。由于地面沉降是一 种大面积地面高程逐渐累计下降的损 失,形 变 缓 慢,以 毫 米、 厘米计,初始阶段 难 以 被 人 们 的 肉 眼 察 觉,只 有 采 用 精 密 测 量才会发现,但往往还会因量小而难以 肯 定,或 被 忽 略 不 计, 因此能准确判断一个城市发生地面沉降的程度显得尤为重 要,本文拟通过阜阳市地面沉降控 制 区 划 分 项 目 实 例 来 分 析 城市地面沉降判定常见方法及各自优缺点。
用了可获 得 的 卫 星 遥 感 数 据,开 展 了 2015 - 2017 年 度 144
个像对的地面 沉 降 InSAR 观 测,干 涉 效期地面变形的特征。
D—InSAR 技术精 确 计 算 表 明,阜 阳 市 地 面 沉 降 遍 布 全
区,多数地带沉降速率约 5 ~ 8 mm / a,颖 上 北 部 煤 矿 区、阜 阳
测量结果 对 比 表 明,阜 阳 市 域 除 南 部 阜 南 至 颖 上 地 区 外,普遍存在不同 程 度 地 面 沉 降,其 中 最 大 沉 降 量 点 为 阜 阳 城市城区,累积沉降量达 1 289 mm( 1987 - 2017 年) ,阜阳城 市地下水集中开采区及其外围地区平均沉降速率达 20 ~ 43 mm /a( 与深 层 地 下 水 位 埋 深 大 于 40 m 的 范 围 有 较 好 的 吻 合) ,其次为临泉、太 和、界 首 及 其 北 部 地 区 平 均 沉 降 速 率 为 15 ~ 20 mm /a。区 域 上 中 北 地 区 平 均 沉 降 速 率 为 10 ~ 15 mm /a; 南部地区一般小于 10 mm /a。
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