浅谈抚顺市采沉区地质灾害垂直位移周期性监测

车睿

摘要：抚顺市采沉区的沉陷是由多年的煤炭开采而诱发的，为了防灾、减灾，抚顺市开展了大量的监测工作，本文主要阐述抚顺市采沉区地质灾害垂直位移监测的方法与变形分析。

关键词：垂直位移；周期性监测；变形分析

引言：抚顺市由于采煤诱发的地质灾害频频发生，东部灾害区总面积约25.4 km2。为了规避地质灾害的风险，市发改委组织实施了采沉区地质灾害监测及信息系统建设项目，通过GNSS时时自动化监测、INSAR监测、地脉动检测、垂直位移监测4种技术手段，融合各种数据进行处理分析，形成采沉区地质灾害数据库。

1、监测网的布设

垂直沉降监测网采用同级布网方法，即基准点与监测点一起组成二等水准网，全网由113个点，11个闭合环，17个结点组成，水准路线总长59.1km。其中利用起算点2个，GNSS自动化监测点21个，垂直监测点90个。

2、选点埋石

选点埋石工作历时3个月完成，监测点主要布设在道路两侧及重点监测区。

垂直位移监测点按3种类型埋设标石，总计为90个点。其中基本标石30个，分层标石30个，基岩标石30个。

3、二等水准外业观测

3.1观测方式

二等水准测量采用单程路线往返观测。同一区段由固定人员使用同一台电子水准仪、条码尺沿同一路线进行，尺垫重量为5kg。

在每一区段内，先连续进行所有测段的往测，后进行返测。同一测段的往测与返测分别在上午与下午进行。

3.2外业观测流程

仪器检校、设置仪器限差、测站观测、间歇、检测与收测。

3.3观测成果整理与计算

外业观测结束后，及时整理和检查外业观测记录，主要为累计高差、前后视距累积值是否正确。

观测成果全部符合要求后，利用Microsoft Excel读取外业观测数据，编写VBA程序，直接提取测段高差、测站数、路线长度，并编辑为南方平差易2005可读取的.txt格式，计算往返测高差不符值、环闭合差，符合《规范》要求后进行平差计算，求取每期施测各监测点高程。

4 沉降监测成果处理

各期监测点高程成果编辑成为沉降分析软件ZH Subside 2.0所需的数据格式，计算形成本期沉降量、累计沉降量、本期沉降速度、累计沉降速度等成果，并形成各监测点沉降过程线图、沉降速度线图，直观反映各期各监测点沉降趋势和沉降速度趋势。

利用Microsoft Excel统计分析生成各期基本、分层、基岩、动态监测点的沉降量和累计沉降量柱状图，道路沿线监测点累计沉降量折线图，直观反映不同种类监测点和道路沿线沉降趋势。

利用CASS9.0软件统计分析制作采沉区等沉降曲线图、等沉降速度曲线图，通过与地图叠加，直接反映区域沉降趋势。

5、成果质量情况

5.1 二等水准网外业观测精度

二等水准网往返测高差不符值、环闭合差8期观测成果中，往返测高差不符值最大为1.63mm，环闭合差最大值为21.09mm，小于限差三分之一。

5.2二等水准网平差后精度

6、沉降监测成果分析

6.1 道路沿线沉降成果分析

浑河南路沿线累计沉降量折线较平缓。榆林路沿线最大累计沉降量为分层标石点FC17，沉降趋势较明显。青年路沿线整体累计沉降量最大值为中部基本标石点S15，区间在3.7-181.8mm，是整个监测区域沉降最大的，青年路西段沉降非常明显，青年路东段东风汽车4S店以东基本无沉降，较为稳定。煤都路沿线最大累计沉降量6.8mm，沉降较为明显。凤翔路沿线整体累计沉降量在0.7-2.7mm区间，沉降不明顯。海新路沿线由北向南沉降量呈增大趋势。礼泉路沿线整体累计沉降量为2-6mm，沉降趋势较明显。东林路沿线整体累计沉降量为2-10mm，沉降趋势较明显。永宁街沿线整体累计沉降量为1-3.5mm，沉降趋势不明显。公园街沿线整体累计沉降量为0.7-5.6mm，基本标石点S28点沉降较为明显。安康街沿线南侧与公园一路交叉口沉降较大，其中基岩标石JY28为9.5mm。略阳街沿线由北向南至青年路，沉降逐渐增大趋势，最大累计沉降量基岩标石点LT为18.4mm。

6.2区域沉降成果分析

根据等沉降曲线图分析，公园五路以北连接榆林路以北至凤翔路连接浑河南路之间累计沉降量为2-4mm，沉降趋势不明显；由榆林桥南侧起沿浑河南路至东洲交警大队以南300-400m范围内，较为稳定；海新路南段以东至搭连立交桥范围内较为稳定；凤翔路以北至浑河南路、永宁街以西，沉降趋势不明显；青年路与海新路南段交叉口至略阳街以北约1km范围内，沉降明显，地表较不稳定。

7、结束语

（1）在采沉区地质灾害监测项目4种监测方法中，垂直位移周期性监测采用二等水准测量技术，获取的变形数据是最直观、最真实、最基础的，对其他三种监测成果的应用具有指导意义。

（2）根据地质灾害防治治理侧重点区域的不同，垂直位移监测点分别埋设基本标石、分层标石、基岩标石，形成不同标石类型的沉降量柱状图、等沉降曲线图、等沉降速度曲线图，对研究采沉区地质结构和整体变形规律提供了科学依据。

（3）外业数据采集使用先进的电子水准仪将存储原始记录与计算机软件无缝连接，有效规避了人工记录与输入的错误，提高了监测成果的可靠性。

（4）常规周期性监测可以直接反映道路沿线及区域地表沉降结果，通过周期性沉降监测成果与GNSS自动化监测、INSAR监测、地脉动检测成果进行对比，采沉区的位移趋势是一致的。

参考文献：

[1]国家技术监督局：《国家一、二等水准测量规范》，中国标准出版社，2006

[2]建设部：《建筑变形测量规范》，中国建筑工业出版社，2007。