miniSAR遥感卫星

miniSAR遥感卫星主要利用SAR卫星在复杂气象条件下的高分辨率成像和高精度形变测量能力,用于地区沉降监测、地质灾害监测、桥梁及建筑物形变监测等城市安全及应急领域,提升应急保障的数据支撑能力.miniSAR卫星分辨率高达0.5m,可清晰反映道路、江河、建筑、植被、车辆等地物特征,可更精细地观测城市各类建设要素、调查城市资源环境要素、掌握城市变化变迁要素,有效提升地质灾害预警能力与城市智慧化管理能力.此外,miniSAR卫星能够实现地面目标的毫米级沉降形变测量,长时间序列干涉形变测量精度5～7mm/a,可通过长期观测获取目标形变特征规律,对异常情况进行提前预警,实现建筑、桥梁、道路、边坡等目标的灾害预警预防.可用于地区沉降监测、地质灾害监测、桥梁及建筑物形变监测等城市安全及应急领域,提升应急保障的数据支撑能力.     

基于InSAR技术的地表形变监测与影响因素分析

地表形变引发的地质灾害屡见不鲜，尤其是在城市区域，其严重阻碍了城市化的可持续发展。为了评估城市地表形变引发地质灾害的风险，高时间空间分辨率的地表形变监测分析变得尤为重要。本文基于2019年1月至2021年1月的Sentinel-1A卫星影像，利用SBAS-InSAR以及PS-InSAR技术获取南昌市地表形变的时间序列，并结合小波周期分析和灰色关联度分析评估形变区域与气候环境的相关性。研究表明，南昌市的中心城区受到城市建设和黏土层厚度的影响，表现出大范围的沉降信号；东南部的农业生态地区由于地下水的补充而表现出抬升的信号。周期分析进一步表明南昌市地表形变皆受降水量变化的影响。本研究结合外部数据，从多个角度考察了地铁线路在变形幅度较大的地区发生沉降灾害的可能性，为防灾减灾提供参考。     

浅埋暗挖地铁隧道施工地表沉降规律分析

为了研究大连地铁202标段促进路站—春光街站暗挖区间人工素填土地段单双线隧道施工地表沉降规律,通过现场实测和数据分析整理的方法,在地铁隧道开挖期间建立了地表沉降监控量测测站,运用精密水准仪进行3个月的监测,监测结果表明浅埋暗挖隧道在开挖期间地表沉降最大位置处于隧道中心线的正上方,沉降量约为25.66～31.82 mm.提出了距跨比β的概念,距跨比β的有效工程取值范围-4＜β＜4,地表沉降与距跨比β密切相关,其中-2＜β＜2地表沉降剧烈阶段,约占整体变形的67.5～77.6％,沉降速率约达0.84～0.93 mm/d.建议应加强监测频率,增加现场巡视.现场测试结果与文克尔地表沉降计算模型相吻合,监测成果对大连地铁及类似的浅埋暗挖隧道建设有借鉴作用.     

砂质粉土地区盾构施工引起的地面沉降研究

杭州地铁2号线某盾构区间土质主要为砂质粉土,盾构施工过程中出现了地面日沉降速率连续报警和地面沉降量过大问题.对地面沉降实测数据进行了统计分析与理论研究.结果表明:由于该地区以砂质粉土为主,渗透系数较大,导致固结沉降在盾尾通过后1周内完成;地面沉降在盾尾通过后迅速稳定,变化时间非常短(总共3～4 d);由于工后固结沉降完成时间很短,一旦施工沉降较大,就容易造成日沉降速率和地面沉降量超标;引起的固结沉降量总体较小,平均值为9.7 mm,但最大地面沉降值的分布范围很广,表明盾构施工水平对地面沉降的影响非常大.     

郑州地铁浅埋暗挖通道施工引起的沉降分析

为研究郑州地铁浅埋暗挖通道引起的沉降特性,选取郑州地铁1号线新郑州大学站1,2号出入口通道为研究对象,运用FLAC3D软件模拟了CRD法浅埋暗挖通道施工过程,并与实测沉降数据进行了对比分析。研究表明:对于某一横断面测线,采用小导管超前注浆后的地表最大沉降比未进行小导管注浆时减小32.8%,小导管超前注浆能明显减小地表沉降,是CRD法浅埋暗挖通道的有效辅助措施;浅埋暗挖施工过程中进行了地表沉降监测,所有测点的最大实测沉降和速率均满足相关规范要求。目前1,2号出入口通道的二衬已经施工完成,最大沉降和沉降速率均保持稳定,说明郑州地铁出入口通道施工采用CRD浅埋暗挖法小导管注浆是可行的,为今后类似工程提供参考依据。     

PS-InSAR技术在昆明长水机场地面形变的监测应用

为了研究昆明市长水国际机场及其周边区域的地表形变,本实验利用永久散射体干涉技术(Permanent Scatterers InSAR,PS-InSAR)和37景Sentinel-1数据,并通过GIS方法绘制形变场,得到了研究区2015年至2017年间的地表沉降信息。实验结果发现,研究区域内普遍存在速率在mm/a之间的微小形变,但并未发现明显的高速率形变场。     

地铁车站与下穿桥结构一体化施工数值分析

典型施工工艺条件下,地铁车站与下穿桥结构一体化施工的相关研究较少。本文采用有限元软件MIDAS/GTS对合肥地铁一号线某地铁站的深基坑工程的施工过程采用分段明挖顺作法进行数值模拟分析,并将地表沉降模拟结果与监测数据进行比较。研究表明:长条形地铁车站明挖+局部盖挖+分段分层对称的复合开挖方式对地表沉降的影响较小,且开挖面的转移会使地表沉降产生突变。该结论可为今后合肥类似的地铁车站建设提供参考。     

黄土深基坑桩锚联合支护结构变形与稳定性分析

为保证某临近地铁车站深基坑在施工过程中安全,采用数值模拟的方法分析了该基坑临近地铁车站一侧桩锚联合支护结构在施工过程中的变形情况,并对其进行稳定性分析.分析表明:临近地铁车站一侧基坑支护结构最大侧移发生在离坑顶约7 m处,最大侧移为13.4 mm;最大地表沉降出现在距离基坑边约4m处,最大沉降量为8.81 mm;桩锚联合支护结构具有较好的稳定性,能够有效控制基坑在开挖过程中变形,工程深基坑的开挖没有影响到地铁车站安全.     

GPS监测城市地表形变及数据处理分析研究

应用GPS卫星定位技术监测城市地面的不均匀沉降或三维形变，介绍GAMIT软件模型特点，讨论GPS监测的数据处理的理论和方法，即在数据处理时宜采用高精度的GAMIT软件解算，且在IRFT96－98坐标框架或WGS－84坐标系进行。最后通过对西安市GPS形变监测试验网的数据处理和结果分析，用GPS监测三维形变的精度在水平方向可达到2－3mm，垂直方向可达到4－6mm，说明GPS用于监测地表形变的可行性。     

浅埋暗挖法地铁施工地表沉降的分析与研究

本文以在建的浅埋暗挖法施工的北京地铁五号线某标段的双线隧道为例,通过现场各实验断面实测数据的分析研究,得到在第四纪覆盖层,主要为粉质粘土的地质条件下隧道开挖过程中地表沉降、速率和拱顶沉降变化趋势。并指出在掌子面0．5D～0．75D范围内,地表沉降速率增长较大,施工中应在该范围内及时进行初期衬砌的支护。通过监测数据的统计分析,地表累计沉降主要发生在掌子面2D范围内,在此区域内地表变形速率较大,超出3D后,地表变形速率趋于平缓;沿隧道纵向地表沉降最大值超前发生于主断面。其影响最大的范围是在4D～4．5D的范围内。在施工中适时用小导管注浆法加固土体效果显著。分析结果对北京地铁后期建设和同类地层地铁施工环境控制具有重要借鉴和参考价值。     

软土地层地铁叠交隧道施工加固技术研究

软土地层小净距叠交盾构施工风险较大,为了研究叠交盾构施工对隧道支护结构及地表沉降的影响,以无锡地铁3号线长-机区间隧道叠交下穿出入段线隧道为工程背景,采用FLAC3d有限差分程序进行了计算,结果表明叠交穿越段施工影响较大,地表沉降较大,必须进行洞内外联合加固,加固方案为洞内钢架支撑配合地层注浆加固,经过联合加固后,施工结束叠交段地表沉降量为6.59 mm,符合施工规范要求.     

基于SBAS-InSAR的长春市城市地表沉降及成因机理研究

随着经济的迅速发展,城市地面沉降问题已经日益严重。利用2015—2018长春市区范围内的27景sentinel-1降轨数据,采用SBAS-InSAR技术研究其地表沉降并分析成因机理。结果表明:长春城区总体呈沉降趋势,沉降成因主要来源于区域地质构造;部分区域出现较大沉降异常,其中,逯家窝堡—小高家堡—先锋屯一带最大沉降速率为23.31mm/a,绿园区的红民村附近沉降速率为21.75mm/a,地铁二号线站口乐群街、世纪大街、东方广场的沉降速率为13.26～17.68mm/a。沉降成因主要由于城建建设、地下水开采导致地质构造条件发生变化引起区域城市地面沉降。     

隧道开挖地表移动参数选取的自适应遗传算法

针对某地铁车站开挖引起地表沉降较大的问题,基于车站开挖引起地表沉降的实测数据,利用随机介质理论方法反演地铁车站初步开挖引起的地表移动参数,包括沉降槽影响范围以及断面收缩率,并利用所得的参数对该车站下一步开挖进行地表沉降预测;通过类似地层条件的地表沉降实测数据,利用数值模拟正交反分析法确定主要模型参数,预测了该地铁车站各施工阶段引起的地表沉降值。并结合洞内特征点的收敛发展规律,将地表沉降理论预测结果与数值模拟结果进行对比。结果表明:由于2种预测方法的不同导致最终的地表沉降值存在差异,但主要开挖阶段引起的地表沉降基本一致;主要的差异来源于数值模拟方法考虑了更为具体的衬砌施工工序,导致开挖过程中洞内收敛特征与理论预测方法明显不同。     

PSDInSAR监测地表沉降算法及应用

PSDInSAR与传统的DInSAR相比,能够克服大气效应和失相关噪声的影响。介绍了PSDInSAR监测地表沉降的原理及方法,并利用覆盖上海地区的23幅ERS 1/2 C波段SAR图像验证了算法的有效性。理论分析与实验结果表明：利用PSDInSAR算法估计出的PS点线性形变速率与实际测量数据仅相差1.2717mm/a,沉降量变化趋势与实际资料的沉降统计结果高度吻合,说明PSDInSAR用于监测地表沉降算法可靠,结论合理。     

豫北安阳市区及水冶镇城市地面沉降的时间序列分析

地面沉降及其引发的次生灾害已成为我国城市主要地质灾害之一,对地面沉降进行大范围、持续、动态监测是城市智慧建设与管理、维护城市可持续发展的基础,也是预防、预警城市地质灾害发生的有力保障。PSInSAR技术克服了常规DInSAR技术的时间、空间失相干等影响,采用二维线性(或非线性)模型、时空滤波方法去除长时间观测序列干涉图中的相位噪声,对高相干点的差分干涉相位回归分析,即可获取大面积地表形变动态演化信息。本文以豫北安阳地区为实验区,对2008年3月至2009年12月近两年时间的11期ENVISAT/ASAR SAR数据进行PSInSAR处理,获得安阳地区地表沉降速率场。研究发现,安阳城区及西郊都存在明显的地面沉降,城区有龙安、殷都、北关、文峰4个区因超采地下水导致地面沉降,其中最大沉降位于文峰区,沉降速率达-38 mm/a,而西郊水冶镇因矿区地下开采而缓慢下陷形成沉降场,其最大沉降速率达-32 mm/a。     

武汉地铁盾构施工对邻近管线影响的变形控制简化分析方法

将几种i值计算方法与武汉地铁施工中的实测数据进行了比较并选择较为近似的公式。将地表沉降的Peck经验公式引入纵向土体自由位移场,结合位移控制两阶段分析方法,讨论了武汉地铁盾构施工对邻近地埋管线的影响。最后,通过计算分析了管线附加变形与地表沉降最大值之间的关系,为地铁施工环境影响分析提供一个简化分析方法。     

西安地铁隧道穿越饱和软黄土地段的地表沉降监测

以西安地铁一号线朝阳门站—康复路站区段饱和软黄土地铁隧道为研究对象,通过施工期现场地表沉降变形监测,分析了在饱和软黄土特殊地层条件下隧道浅埋暗挖法施工引起的该区段地表沉降变形规律以及地表沉降槽分布特征。结果表明:在饱和软黄土隧道开挖时,随着掌子面的推进,隧道顶地表沉降可分为沉降微小阶段、沉降显著发展阶段、沉降缓慢阶段和沉降稳定阶段; 单线隧道开挖后的最大地表沉降量为18.89 mm,双线隧道开挖后的最大地表沉降量为36.4 mm; 已开挖隧道对围岩土体的扰动作用使得后开挖隧道的地表沉降发展较大; 双线隧道的地表沉降槽宽度接近单线隧道沉降槽宽度的2倍,因此可以将其近似为单线隧道地表沉降槽宽度与双线隧道轴线中点距离之和; 单线隧道开挖后地表沉降槽宽度为8.4～9.3 m,双线隧道开挖后地表沉降槽宽度为16.2～17.5 m; 隧道开挖施工的沉降槽宽度参数为0.435～0.467,单线隧道开挖后的地层损失率为0.765%～1.324%,双线隧道开挖后的地层损失率为1.231%～2.200%。     

地铁隧道近接下穿城市沉降敏感区影响及优化分析

为研究地铁盾构下穿城市中沉降敏感地区时的沉降特性,基于地铁盾构隧道下穿加油站工程实例,建立三维有限元模型,得到盾构隧道近接加油站过程中地表以及油罐的沉降分布曲线,并进一步通过改变油罐位置,对比分析油罐在不同排列方式下受到隧道开挖的影响。结果表明：在油罐双层布置下,地表沉降随着隧道的掘进而增大,在施工结束后最大沉降达到11.48 mm,靠近左线隧道一侧;油罐在隧道施工的扰动下,其最大沉降达到2.85 mm。油罐单层排列相较于双层布置,油罐的最终沉降减少至2.68 mm;油罐的上下侧的最大沉降差减少了38%,同时油罐表面测点的沉降变化率减少了41%,安全性大幅提升。     

西安地铁车站深基坑工程变形特性研究

为确定西安地铁车站深基坑的变形特性,收集了18个地铁车站深基坑变形的实测数据,根据实测数据,对深基坑开挖引起的支护结构侧向位移和地表沉降的变形规律进行了统计研究,并将研究结果与其他地区的基坑工程进行比较。结果表明:基坑支护结构侧移曲线形状为"鼓胀形",最大侧移点深度均位于开挖面以上;最大侧移值在0.03%H～0.12%H(H为开挖深度)之间,其值随插入比的增大而减小;地表沉降曲线呈"凹槽形",最大地表沉降位置出现在0.51H处;最大地表沉降约为0.06%H,增大插入比对其值的影响并不显著;最大地表沉降随着最大侧移的增大而增大,且其比值约等于1.10。该研究成果可为西安市类似深基坑工程的变形预测、设计和施工提供参考。     

地铁车站穿越地面建筑物施工方法

以某地铁车站为工程背景,采用1∶20大比例模型试验与数值模拟的方法,对地铁车站采用柱洞法、侧洞法、中洞法3种施工方法穿越地面3层框架结构建筑进行研究. 对比分析不同施工方法对围岩及建筑物位移、结构内力、围岩塑性区等的影响. 研究结果表明,围岩内部沉降、地表沉降、地表水平位移、建筑物顶部沉降、建筑物柱间沉降差、立柱垂直应力、横梁水平应力、围岩塑性区在采用柱洞法施工时最小,中洞法施工时最大.