地面沉降监测一孔多用标技术关键与应用实效

在系统总结地面沉降监测设施结构设计、施工工艺及应用成果基础上,设计开发了基岩标兼地下水监测井和分层标兼地下水监测井的一孔多用标技术,并在上海两座地面沉降监测站中得到成功应用.论述了一孔多用标的设计原理、施工技术和应用效果,总结了一孔多用标的技术优势和推广价值,以助于地面沉降监测技术进步与防治工作深化.     

地面沉降分层监测标施工实践

分层标是通过钻探方法分别埋设在地下不同深度土层中的特殊监测点,标点直通地表,随土层的压缩、膨胀而升降变化,由此监测地面的总沉降量或总回弹量。通过温州市地面沉降监测标组的施工实践,探讨了确保分层标质量的关键工序和控制措施,并对标底装置作了技术改进。分层标的建设可为该地区今后地面沉降防治、地下水资源合理开发利用提供更有效的基础资料和决策依据。     

上海市地面沉降监测标的设计原理与施工技术

介绍上海市地面沉降监测标的设计原理、演变优化过程和施工技术特点、应用探矿工程技术将不同埋深地层的标高引至地面进行联测而设计施工的特殊钻孔结构。历经数十年的探索与实践,建立起３２座由一个基岩标和若干个分层标组成的监测站,形成上海市地面沉降监测系统,准确及及时地反映上海市软土地层的沉降状况。     

天津滨海新区抽水引起地面沉降现场试验研究

在天津滨海新区中新生态城服务中心开展了承压含水层抽水引起地面沉降的现场试验,采用振弦式孔隙水压力传感器和一孔多标数据采集器实时监测孔隙水压力和分层标的变化,分析了土体的变形性质和分层沉降的规律。试验结果表明,黏土层变形明显滞后于承压含水层水位的变化,以塑性变形为主且存在蠕变现象,而砂层既存在弹性变形,也存在一定的塑性变形和蠕变性。短期抽取地下水会使抽水井附近承压含水层上覆土体出现上小下大的沉降规律,且最大沉降出现在有明显孔隙水压力变化的土层顶板位置。     

北京市地面沉降监测系统及技术方法

北京市地面沉降监测系统由地面沉降监测网、地面沉降专门监测网、GPS监测网、地下水位动态监测网及InSAR监测网构成.结合北京市近年来地面沉降监测工作,分析总结了标孔监测和质量控制方法,提出了将GPS监测分为控制网和监测网两级监测的方法,提高了监测精度,尝试采用InSAR测方法对部分重要轨道交通进行地面沉降专项监测研究.对地面沉降监测网络建设及优化有一定的指导意义.     

放射性分层标监测地面沉降技术设计

本文介绍了放射性分层标监测地层垂直伸缩的基本原理。阐述了放射性弹丸、测井系统、放射性监测系统的技术要求和施工技术要点。介绍了利用放射性分层标监测地层压缩的精度控制方法。     

大口径竖井式基岩水准标设计与施工

基岩标是地面变形监测、高程控制测量的重要基准设施。介绍了大口径竖井式基岩标的设计原理与施工技术     

江苏省常州市地面沉降监测系统

为了对苏锡常地区地面沉降,以及由此而引发的地质环境变化和地质灾害进行系统、深入的研究,江苏省地质矿产厅,于1982年在常州市地面沉降的中心区域内,建立了地面沉降监测基岩标和地层分层监测标系统。当年总投资约50余万元。这是我省目前、唯一的地面沉降监测系统。 建立地面沉降监测系统是城市现代化管理必须具备的基础设施。 地面沉降监测基岩标和地层分层监测标系统,是一套高精度的垂向位移变化量监测     

西安地裂缝研究跨人定量研究新阶段

由陕西地矿局第一水文队设计和施工的西安市第一组地面沉降分层标监测孔已于最近全部峻工,分层标已准确下到预定地层位置并投入监测,标志着地裂缝研究由定性评价阶段深入到定量研究新阶段。地裂缝自1976年发现以来,省水文一队经调查和勘查,认     

北京市地面沉降监测标设计与施工技术

地面沉降监测要求精度最高。本文介绍了北京地面沉降站内,监测配置和基岩标、分层标孔的结构设计,施工特点,以及适用于冲洪积平原的地面沉降监测方法。     

天津滨海新区海岸带地质灾害危险性评价

滨海新区是天津经济发展的增长极,随着新区内工程建设规模日益扩大及经济建设快速发展,灾害地质严重与否已成为新区发展的重要制约因素之一。本文通过对区内断裂、地震、沉降、软弱土、液化砂土等灾害特征进行归类,建立滨海新区海岸带灾害地质危险性评估体系,运用层次分析法按照无危险度、较低危险度、中危险度、较高危险度、高危险度5个等级,对滨海新区灾害地质危险性进行量化综合评价。     

地面沉降预测的灰色-马尔柯夫模型

天津滨海新区地处京津和环渤海两大城市带的交汇点,与日本、韩国隔海相望,是我国对外开放的重要通道。滨海新区广泛分布有软弱土层,属于欠固结地层,不仅会自然压密,而且在荷载的长期作用下容易产生次固结变形;长期以来,由于地表水资源短缺,大幅超采地下水的形势严峻。自然因素与人为活动的综合作用,使得滨海新区地面沉降现象普遍发生,形势不容忽视。应用一定的理论与方法,预测地面沉降可能的发展趋势,以寻求有效的防治措施,是天津滨海新区地面沉降研究的最紧迫任务之一。地面沉降是一种渐变性地质灾害,可以预测其发展趋势。文章结合灰色系统理论预测模型及马尔柯夫预测模型特点,提出了地面沉降预测的灰色-马尔柯夫模型,并应用实例演示灰色-马尔柯夫模型预测过程。为便于大量监测点的预测,采用C＋＋编程对天津滨海新区170个监测点进行预测,结果证明灰色-马尔柯夫模型对天津滨海新区地面沉降趋势预测具有实际意义,表明此模型对随机性强,波动性大的时间数列预测具有较好的精度。在实际应用中,灰色-马尔柯夫模型一般需要较多的原始数据,原始数据越多,预测精度越高。     

Construction and application of coastal zone image map based on uncontrolled point technology

Using the tight connection of direct geolocation technique and large-scale digital aerial photography system, the authors carried out the high-precision aerial remote sensing survey in Binhai New Area of Tianjin and Caofeidian New Area of Tangshan, West Bohai Bay. The application of uncontrolled point technology gets rid of the dependence on the base station for aerial remote sensing, and also overcomes the shortcoming of the rarity of ground stations in the surrounding areas of the coastal zone. Utilizing the 0.3 m high-resolution true-color aerial photography images and high-precision positioning and orientation elements, the authors have successfully constructed the Digital Elevation Model (DEM) and Digital Orthophoto Map (DOM), which meet the requirements of 1:10 000 scale indexes in plane and altitude. These fill the gap in the basic geological information of high-precision aerial remote sensing in Binhai New Area and the intertidal belt of Caofeidian Coastal Zone. On the basis of high-resolution satellite data, remote sensing interpretation has been used for land type classification and coastline extraction, which provides detailed and reliable geographic information for the thematic maps of remote sensing geological interpretation, geological ecological environment and disasters. The results show that the application of tightly coupled airborne position and orientation system (POS) and uncontrolled technology shortens the mapping cycle of DEM and DOM, reduces a lot of ground measurement workload and saves manpower and material expenditure. The research can provide some new technical support and working ideas for geological survey in coastal zone working areas.     

基于无控技术的海岸带影像图构建与应用

运用直接地理定位技术和大幅面航空数字摄影系统的紧密捷联,开展渤海湾西部天津滨海新区和唐山曹妃甸新区的高精度航空遥感调查工作.无地面控制点技术的应用摆脱了航空遥感对基站的依赖,也克服了海岸带周边地区地面基站稀少的局限.利用获取的0.3 m高空间分辨率真彩色航摄影像和高精度定位定向元素,成功构建了平面与高程均符合1:10000比例尺指标要求的数字高程模型(digital elevation model,DEM)和数字正射影像图(digital orthophoto map,DOM),填补了天津滨海新区和唐山曹妃甸新区海岸带潮间带高精度航空遥感基础地质信息的空白,同时结合高分卫星数据,在土地类型分类、海岸线提取等方面开展了遥感解译应用,为进行遥感地质解译、地质生态环境与灾害等要素的专题图制作提供详实可靠的地理信息基础数据.研究结果显示,紧耦合机载定位定向系统(position and orientation system,POS)无控技术的运用缩短了DEM和DOM成图作业周期,减少了大量地面测量工作,节约了人力和物力支出,为海岸带工作区开展地质调查提供了新的技术支撑和工作思路.     

天津滨海新区南部海岸带晚第四纪沉积物工程地质特性研究

天津滨海新区位于渤海湾西岸泥质海岸带地区,中晚更新世以来历经海陆变化,形成了海相和陆相交替出现的地层。本文通过对30余眼钻孔岩心的沉积相分析和沉积物物理力学性质测试,讨论了天津滨海新区南部海岸带地区中晚更新世以来不同沉积相沉积物的物理力学性质,并对其工程地质特性进行了评价。结果显示,研究区中晚更新世以来沉积地层中,陆相地层致密硬塑,具有含水率低、孔隙比低、压缩性小、承载力高的特点;海相地层中粉土或粉砂层段也有孔隙比低、压缩性小的特点,但粘性土层段大多有含水率高、孔隙比高、压缩性大、承载力低的特点。     

滨海新区浅层软土卸荷变形性状试验研究

天津市滨海新区的城市开发建设正步入高速发展阶段,出现了大量的深基坑工程等地下工程,工程建设的需要使得针对滨海软土各种性状尤其是卸荷性状的研究成为必然。通过对天津市滨海新区浅层淤泥质粘土原状饱和试样进行的一系列ko固结不排水三轴卸荷试验,研究土体卸荷路径下的变形特性。试验表明,滨海新区浅层土体的变形性状与应力路径密切相关。在侧向及竖向卸荷条件下土样的应力-应变曲线均可用双曲线函数模拟,且土体初始卸荷模量随固结围压的增加而增加;侧向与轴向卸荷条件下,滨海新区浅层软土均有着比较明显的归一化性状,其应力-应变关系随着固结围压线性变化。     

天津滨海新区地面沉降趋势预测

地面沉降是我国主要的地质灾害之一,评价和预测地面沉降的发展趋势十分必要。本文引入实测沉降数学模型中的双曲线型沉降模型、指数型沉降模型和成长曲线型沉降模型,结合钻孔全断面分布式精细化监测系统获取地表以下不同层位连续的变形情况,建立了基于分布式光纤监测地层变形数据的地面沉降预测模型,可精细化实现地面沉降潜力评价。以天津市滨海新区G06光纤监测钻孔结果为例,对比了3种沉降模型的预测效果,结果表明：天津滨海地区地面沉降曲线呈现非线性衰减特征,2017年10月至2019年12月,累计沉降量已达52.4 mm,预计极限沉降量约为92.6 mm,仍有约43.4%的沉降潜力,沉降空间较大,并预计将于2050年进入沉降稳定阶段。该地区3.4~18.4 m的黏土质粉砂和粉细砂层当前沉降量较大,是目前地面沉降的主要层位,即“优势层”;18.4~38.4 m的粉质黏土和黏土质粉砂层虽当前沉降量较小但其剩余沉降量较大且沉降持续时间较长,需长期重点关注其沉降变形情况,是后期监测的“优先层”。     

天津滨海新区浅层超软土加固技术现场对比试验

分析天津滨海新区浅层超软土加固处理存在的问题,提出常规方案、单排单管方案和单排单管加密方案。依托天津滨海新区某工程,开展现场对比试验。结合各种监测检测成果,对比分析3种方案加固效果,并提出进一步优化改进建议。工程实践表明,经过3种方案加固处理,吹填淤泥表层会形成具有一定强度和厚度的硬壳层,土体物理力学性质明显改善,均能满足后续吹填砂垫层和机械插板的施工要求。另外,单排单管方案和加密方案加固效果明显优于常规方案,尤其有利于硬壳层厚度的形成。从长远加固效果角度出发,单排单管方案及加密方案更可取。     

基于多源数据的三维地质建模——以东莞市滨海湾新区为例

由于地质结构的复杂性、地质数据的多源异构性,复杂地质体的快速自动化建模一直是三维地质建模领域的研究难点。本文以东莞市滨海湾新区为例,使用MAPGIS 10.0 软件,采用基于多源数据约束的钻孔自动建模和基岩产状下推建模融合的建模方法,并在区域分界面-基岩顶面的约束下实现第四系地质体与基岩地质体的无缝拼接,实现了复杂层状地质体的快速自动构建。对于建模区域第四系地质体的构建,采用针对层状地质体建模的多源数据约束钻孔自动建模方法,以钻孔为基础数据,采用不规则三角网构建第四系地质界面,同时加入地质剖面、地质图、数字高程模型等多源数据作为约束,弥补了钻孔分布的不均匀性,使建立的模型更加符合实际地质情况。对于浅层基岩地质体的构建,使用基于基岩地质图、断层和产状信息的基岩产状下推建模方法,在保证建模效果的前提下,提高了建模效率和自动化程度,并能准确地反映断层等地质现象。计算的实际孔与模型孔的地层厚度差值表明构建的三维地质模型精度较高,可为东莞市滨海湾新区城市地质工作提供重要的基础数据支撑。