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区域地面沉降研究进展与展望 被引量：1
1
作者 朱琳 宫辉力 +5 位作者 李小娟 周超凡 叶淼 王海刚 张可 韩苗苗 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期167-177,共11页
地面沉降是全球性重大地质环境问题,区域差异性地面沉降已经对城市基础设施、线性轨道交通和地下空间开发利用形成重大威胁,制约着经济和社会的可持续发展。围绕区域地表形变信息获取、地面沉降演变机制和模拟方面的研究进展进行系统阐... 地面沉降是全球性重大地质环境问题,区域差异性地面沉降已经对城市基础设施、线性轨道交通和地下空间开发利用形成重大威胁,制约着经济和社会的可持续发展。围绕区域地表形变信息获取、地面沉降演变机制和模拟方面的研究进展进行系统阐述,重点分析了InSAR形变监测和多源形变数据融合的区域地表形变信息获取技术,基于室内土工试验数据和长时序观测数据,利用相关分析、统计分析和机器学习等方法分析地面沉降演变与各影响因素的关系。在此基础上,探讨了地下水流场—土体变形模型、数理统计模型和机器学习模型等地面沉降过程模拟模型的优缺点。发现多源形变数据融合能够提高区域地表形变信息的时空分辨率,地质构造、地层岩性、地下水开采和动静载荷等影响因素的差异性是造成地面沉降差异性演化的机制,地面沉降数学模型的计算效率与可解释性难以兼顾是当前沉降模拟存在的主要问题。据文献检索,当前研究主要关注地下水超量开采引发的地面沉降。进而提出未来区域地面沉降研究方向:在气候变化叠加新水情、新数据背景下,充分融合遥感大数据与野外观测站实测小数据集,耦合基于物理机制的模型和机器学习模型,优化集成InSAR、GeoAI、云平台等技术的最新进展,揭示全球气候变化和人类活动综合作用下的区域地面沉降演变机制,为区域地面沉降防控和城市安全提供技术支撑。 展开更多
关键词 地面沉降 合成孔径雷达干涉测量 演化机制 机器学习 耦合模型
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时序InSAR解译西安-咸阳地区地面沉降时空分布特征 被引量：1
2
作者 张双成 李民 +3 位作者 刘忠 司锦钊 吴文辉 张雅斐 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2024年第4期391-397,共7页
采用2015-06~2023-01覆盖西安-咸阳地区的Sentinel-1A卫星数据,以时序InSAR为主要技术手段,结合其他资料,获得西安-咸阳地区地面沉降分布特征和形变速率等信息,并分析地面沉降的原因和演化规律。结果表明,SBAS-InSAR与StaMPS-InSAR所得... 采用2015-06~2023-01覆盖西安-咸阳地区的Sentinel-1A卫星数据,以时序InSAR为主要技术手段,结合其他资料,获得西安-咸阳地区地面沉降分布特征和形变速率等信息,并分析地面沉降的原因和演化规律。结果表明,SBAS-InSAR与StaMPS-InSAR所得结果基本一致,地表形变区主要分布在西安中部和南部,主要影响因素为地下水开采,分布与走向受地裂缝与断层影响;咸阳大部分地区处于稳定状态,仅在局部地区有较为明显的沉降,沉降受地下水开采、城市建设等因素影响。 展开更多
关键词 SBAS-InSAR StaMPS-InSAR 西安-咸阳地区 地面沉降
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苏州—无锡—常州地区地面沉降及地裂缝防控研究
3
作者 朱锦旗 龚绪龙 +11 位作者 于军 张云 张岩 叶淑君 王彩会 许书刚 武健强 王光亚 刘明遥 顾春生 闵望 龚亚兵 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期811-833,共23页
苏州—无锡—常州(苏锡常)地区曾是中国地面沉降灾害最严重的地区之一,从20世纪70年代开始发生地面沉降,随之因差异沉降诱发地裂缝灾害,21世纪以来沉降速率逐年趋缓,部分地区出现区域性的地面回弹,独特的地面沉降发展历程为全面解读地... 苏州—无锡—常州(苏锡常)地区曾是中国地面沉降灾害最严重的地区之一,从20世纪70年代开始发生地面沉降,随之因差异沉降诱发地裂缝灾害,21世纪以来沉降速率逐年趋缓,部分地区出现区域性的地面回弹,独特的地面沉降发展历程为全面解读地面沉降提供了理想的窗口。为揭示苏锡常地区地面沉降生命周期过程及其驱动机制,利用长时间序列、大区域尺度的三维渗流、应力、应变多场监测数据以及物理试验模型、数值模拟等技术对区域地面沉降与地裂缝宏观演变规律、成因机理进行综合分析。研究结果显示:苏锡常地区地面沉降经历了发生、快速发展、趋缓、滞后和反弹5个阶段;地面沉降与地下水开采密切相关,其地层变形主要来自于地下水开采导致的含水层和弱透水层的压密释水,主采含水砂层及相邻隔水层为沉降主要贡献层,并识别了地层压缩、回弹的时空演变特征及其对地面沉降的贡献;地裂缝是地面沉降发展到一定阶段后所产生的次生地质灾害,其空间展布及成灾时间与地下水水位、地面沉降、基岩起伏变化以及土层结构差异等因素密切相关,提出了驱动地裂缝演化的压—拉—剪—弹物理过程,识别出了地裂缝发生的触发机制和临界条件。同时建立了以地质钻孔全断面光纤监测为特色、多种技术方法融合的“天-空-地”立体化、地下水-地面沉降-地裂缝协同的监测体系,为地面沉降防控提供科学、详细的数据支撑;并创新区域-场地双尺度有限元耦合界面元法,成功实现了三维复杂地质环境条件下地层形变特征及地裂缝生成和扩展的力学机制模拟,为地面沉降、地裂缝易发区精准圈定与防控提供了解决路径;通过总结基于技术创新支撑政府实施的地下水限采、禁采等地面沉降防控实践及其成效,为中国其他省/市地面沉降防控与地下水资源管理起到示范作用。 展开更多
关键词 苏锡常地区 地面沉降 地裂缝 机理 模拟 防控
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基于随机森林算法的天津市滨海地区地面沉降模拟
4
作者 耿芳 白苏娜 +6 位作者 齐文艳 于金山 毛华 张梅 席雪萍 高学飞 罗福贵 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期197-205,共9页
地面沉降的监测与预测,对于保障城市安全和社会可持续发展具有重要意义和现实价值。利用随机森林机器学习模型预测了天津市滨海地区的地面沉降量空间分布,并评估了模型的性能和变量的重要性。基于2020年天津市滨海新区局部地区的地面沉... 地面沉降的监测与预测,对于保障城市安全和社会可持续发展具有重要意义和现实价值。利用随机森林机器学习模型预测了天津市滨海地区的地面沉降量空间分布,并评估了模型的性能和变量的重要性。基于2020年天津市滨海新区局部地区的地面沉降量、含水层岩性、含水组水位差、水文地质参数等数据来训练和验证随机森林模型。结果表明:随机森林模型能够较好地拟合和预测地面沉降量(R^(2)=0.98,RMSE=0.52 mm);影响地面沉降量最重要的因素是水位差,其次是含水层的岩性(砂-黏比值),最后是相关水文地质参数。上述结果与传统上太沙基原理基本吻合,进一步验证了模型的正确性和可预测性。本研究采用了空间分布数据来训练随机森林模型;根据物理机制,选取了重要控制因素来开展分析;评估了控制因素的重要性程度,并指出了研究的局限性和未来的研究方向,为利用随机森林模型快速有效预测地面沉降提供了重要参考和启示。 展开更多
关键词 地面沉降 滨海地区 随机森林 机器学习 天津市
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基于LSTM与Transformer的地面沉降智能预测方法研究——以上海市为例 被引量：1
5
作者 彭文祥 张德英 《时空信息学报》 2024年第1期94-103,共10页
受地面沉降严重威胁到生命财产安全的人口已达19%,开展地面沉降模拟预测对防灾减灾具有非常重要的现实意义。针对现有地面沉降预测在模型参数难以获取、单一深度学习方法在预测精度低等方面的局限性,本文提出了集成大模型核心技术的地... 受地面沉降严重威胁到生命财产安全的人口已达19%,开展地面沉降模拟预测对防灾减灾具有非常重要的现实意义。针对现有地面沉降预测在模型参数难以获取、单一深度学习方法在预测精度低等方面的局限性,本文提出了集成大模型核心技术的地面沉降预测方法。首先,从地面沉降模拟预测的顶层设计,提出了基于深度学习的地面沉降预测包括算力层、数据层、模型层、评估层与应用层的总体架构;其次,基于LSTM与Transformer提出了地面沉降预测的实用方法;最后,利用上海的地面沉降数据进行了实验研究。结果表明:深度学习技术可以在地面沉降模拟预测中取得较好的结果,多模型法对地面沉降变化不大、回弹、变化较大均可进行预测,iTransformer模型对地面沉降变化较小的情况预测效果较好;在微量地面沉降时代,利用大模型的核心技术Transformer可以取得较高的精度。 展开更多
关键词 地面沉降 深度学习 时间序列预测 长短期记忆 TRANSFORMER 大模型
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河南地矿CORS省域地面沉降监测与机理分析
6
作者 高彦涛 张永杰 +5 位作者 丁来中 范忻 高胜超 雷震 王军见 李春意 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期137-142,共6页
为了进一步研究省域尺度范围地面沉降,分析河南地矿CORS省域地面沉降的监测方法与其形成机理:针对河南省地面沉降分布特征,采用河南省地质信息连续采集运行系统(HNGICS)的62个基准站数据,时间序列为2012—2019年,获得国际地球参考框架... 为了进一步研究省域尺度范围地面沉降,分析河南地矿CORS省域地面沉降的监测方法与其形成机理:针对河南省地面沉降分布特征,采用河南省地质信息连续采集运行系统(HNGICS)的62个基准站数据,时间序列为2012—2019年,获得国际地球参考框架下无净旋转条件的河南省三维速度场;然后分解三维速度场获得河南垂直速度场,发现河南省地面沉降呈现“西稳东沉”的现象,开封附近出现沉降漏斗;最后将河南省地质图、河南省耕地面积占比、河南省年均降雨量与沉降等值线对比分析。结果表明:不同地质条件下,河南省地面沉降分布于豫东地区的第四系冲积层,而相同地质条件下,耕地占比和区域年均降雨量是地表差异性沉降的主要原因,如豫东地区耕地约占总面积的70%,地下水用于农业灌溉是豫东平原出现沉降漏斗的主要原因。 展开更多
关键词 地面沉降 三维速度场 连续运行参考站(CORS) 河南省地质信息连续采集运行系统 机理分析
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黄河三角洲地面沉降研究进展与未来展望
7
作者 陈瑞瑞 孙颢月 +3 位作者 朱紫若 蒋雪中 陈沈良 陈静 《海岸工程》 2024年第1期1-23,共23页
黄河三角洲是我国成陆时间最短的大型河口三角洲,由于其发育背景特殊、地质环境系统不稳定以及人类活动影响,地面沉降较为显著,引发了诸多环境问题,对自然环境和社会经济发展产生了严重威胁。从监测技术和成因机理角度出发,系统综述了... 黄河三角洲是我国成陆时间最短的大型河口三角洲,由于其发育背景特殊、地质环境系统不稳定以及人类活动影响,地面沉降较为显著,引发了诸多环境问题,对自然环境和社会经济发展产生了严重威胁。从监测技术和成因机理角度出发,系统综述了黄河三角洲地区的地面沉降现状:(1)黄河三角洲地面沉降受新生地层自然压实、人为建筑重力压实、河流陆源输入减少、地下水与卤水开采、石油天然气开采以及海洋动力作用相对增强等多重因素影响,需要更详细、更系统地研究,特别是定量分离人为与自然因素在地面沉降的贡献方面,需要与其他学科如地质、岩土、力学、数学等交叉进行综合定量分析;(2)黄河三角洲地面沉降的长时空尺度的持续监测与分析、历史周期分析与未来判断分析需加强,尤其要重视海陆相互作用对地面沉降的长期和短期影响的研究;(3)地面沉降勘查、监测和精度研究及沉降评估和环境影响监测研究,尤其是海岸带退蚀与地面沉降之间的耦合关系等问题仍待深入。在今后研究黄河三角洲地面沉降的过程中,应更加注重理论模型的深入探究和新技术方法的实践,机理研究应扩展至多种模型研究;预测灾害时,应扩展到与地面沉降问题较为紧密的地面开裂、断层以及地裂缝等研究上。此外,还应对地面沉降的社会经济影响和环境影响等方面做出更多探索和实际应用。全面系统深入地了解黄河三角洲地面沉降现象,可为有效地实施三角洲生态保护和资源开发提供理论依据,具有重要的科学意义和社会经济价值。 展开更多
关键词 黄河三角洲 地面沉降 人类活动 海陆相互作用
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上下重叠隧道盾构法施工引起的地面沉降分析
8
作者 李振东 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第7期97-102,共6页
[目的]重叠隧道特殊的施工方式可能会导致地面沉降槽的形成及地层损失率的增加,对周边环境和建筑物造成影响。因此,有必要对重叠隧道施工中的地面沉降规律进行研究。[方法]以北京地铁昌平线清河小营桥站—学知园站区间的完全重叠段隧道... [目的]重叠隧道特殊的施工方式可能会导致地面沉降槽的形成及地层损失率的增加,对周边环境和建筑物造成影响。因此,有必要对重叠隧道施工中的地面沉降规律进行研究。[方法]以北京地铁昌平线清河小营桥站—学知园站区间的完全重叠段隧道为例,结合数值分析与现场监测数据,系统地研究了盾构重叠隧道施工过程中的地面沉降和地层损失情况,分析了上线隧道和下线隧道的施工顺序对地面沉降槽形态、最大沉降值及地层损失率的影响。[结果及结论]盾构重叠隧道施工中存在明显的叠加效应。上线隧道的施工会对地层造成一定的损失,并导致地面最大沉降值的增加。重叠施工情况下,上线隧道开挖造成的地层损失小于不涉及重叠施工情况下的上层隧道单独施工造成的地层损失。重叠隧道施工中的地层损失率不受隧道埋深变化的影响,且单线开挖与重叠开挖的地层损失率相差不大。在本工程类似地层中,地层损失率可大致按0.25%进行估算。 展开更多
关键词 重叠隧道 盾构法施工 地面沉降
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2024城市地质上海国际咨询会召开,“地面沉降防治上海倡议”发布
9
作者 龚士良 《上海国土资源》 2024年第3期I0001-I0002,共2页
聚焦新时代上海地面沉降防治,国内外专家共商挑战与应对,“2024年城市地质上海国际咨询会——上海地面沉降防治国际会商”于7月27日在上海城市规划展示馆举办,会议发布“地面沉降防治上海倡议”。
关键词 地面沉降防治 挑战与应对 上海城市规划展示馆 发布 倡议 咨询会 城市
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基于高频组合片段-基因表达式编程算法的轨道交通地面沉降预测模型
10
作者 胡珉 卢孟栋 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期206-210,共5页
[目的]地面沉降预测和控制是轨道交通盾构法隧道施工中最为关注的问题之一。为了解决现有地面沉降预测和控制中存在的模型表达过于复杂且缺乏解释性的问题,需要一种既简洁清晰,又能够描述复杂问题的可解释模型,GEP(基因表达式编程)算法... [目的]地面沉降预测和控制是轨道交通盾构法隧道施工中最为关注的问题之一。为了解决现有地面沉降预测和控制中存在的模型表达过于复杂且缺乏解释性的问题,需要一种既简洁清晰,又能够描述复杂问题的可解释模型,GEP(基因表达式编程)算法提供了这种可能性,因此需对基于HFS(高频组合片段)-GEP算法的轨道交通地面沉降预测模型进行深入研究。[方法]以杭绍城际铁路某区段盾构隧道工程为依托,选取盾构施工过程中的土舱压力、刀盘扭矩、刀盘转速、推进速度、总推力、隧道埋深及盾尾注浆量等参数作为关键输入型施工参数,地面沉降作为输出型施工参数,通过备选公式集筛选以及HFS选取,建立基于HFS-GEP算法的轨道交通地面沉降预测模型。利用该模型对第180环—第210环区段的关键施工参数进行优化调整,分析盾构施工参数变化对地面最终沉降的影响效果。[结果及结论]基于HFS-GEP算法的地面沉降预测模型可以反映盾构施工参数与地面最终沉降的显式关系;相较于传统GEP算法的地面沉降预测模型,该模型准确度更高,结构更为简洁,且收敛速度更快。通过对盾构关键施工参数进行优化调整,该模型可将第180环—第210环区段的最终沉降量控制在10 mm以内。 展开更多
关键词 轨道交通 地面沉降预测模型 高频组合片段 基因表达式编程算法
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城市浅埋隧道埋深对地面沉降的影响规律
11
作者 曹元均 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第7期38-42,共5页
[目的]隧道埋深是隧道施工引起地面沉降的重要因素之一,特别是在城市地下空间施工过程中,细微的环境变化极易产生安全隐患。因此,有必要研究城市浅埋隧道的埋深对地面沉降的影响规律。[方法]提出一种关于隧道半径与埋深比的地面沉降理... [目的]隧道埋深是隧道施工引起地面沉降的重要因素之一,特别是在城市地下空间施工过程中,细微的环境变化极易产生安全隐患。因此,有必要研究城市浅埋隧道的埋深对地面沉降的影响规律。[方法]提出一种关于隧道半径与埋深比的地面沉降理论解二维修正模型;以重庆地区某在建隧道为例,通过模型试验,分析不同埋深条件下地面沉降的变形规律,验证所提修正模型对地面沉降预测的合理性与可行性。[结果及结论]随着隧道埋深的增加,地面沉降总体呈下降趋势,沉降槽的宽度逐渐增大,隧道轴线上的最大沉降量逐渐减小;相较于原理论解及Peck公式解,修正后的沉降预测模型与试验值所得曲线较为接近,且修正模型在不同隧道埋深条件下具有更好的适用性;在浅埋隧道施工过程中,当隧道埋深增加时,建议扩大控制保护区的范围。 展开更多
关键词 浅埋隧道 地面沉降 地面沉降理论解二维修正模型
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廊坊北部地区地面沉降灾害风险评价
12
作者 李海君 刘洪涛 董九博 《华北科技学院学报》 2024年第2期106-111,共6页
地面沉降灾害风险评价工作对区域灾害风险识别与防治能力提升具有重要意义。围绕廊坊北部岩性构造、水文地质、灾害背景、承灾体易损性及防灾减灾能力建设等方面,选取12个指标构建地面沉降灾害风险评价指标体系,依次开展地面沉降灾害危... 地面沉降灾害风险评价工作对区域灾害风险识别与防治能力提升具有重要意义。围绕廊坊北部岩性构造、水文地质、灾害背景、承灾体易损性及防灾减灾能力建设等方面,选取12个指标构建地面沉降灾害风险评价指标体系,依次开展地面沉降灾害危险性、易损性、防灾减灾能力与风险评价。结果表明:区内地面沉降灾害风险呈西北高—中东部低的态势,西北部危险性、易损性较高的夏垫-燕郊地区呈较高风险或高风险,西南部危险性较高而防灾减灾能力较低的钳屯—五百户地区为较高风险区;中、低风险区分布形态与危险性、易损性分布形态相对一致。研究可为区域城乡建设发展规划与防灾减灾体系建设提供参考借鉴。 展开更多
关键词 廊坊北部 地面沉降 灾害风险 指标体系 综合评价
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基于时序InSAR的九龙江河口地区地面沉降时空演变规律及成因分析 被引量：1
13
作者 刘春雷 张媛静 +2 位作者 陆晨明 李亚松 李剑锋 《应用海洋学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期116-125,共10页
为探明九龙江河口地区地面沉降情况,本研究采用小基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar, SBAS-InSAR)和永久散射体合成孔径雷达干涉测量(persistent scatterer interferometric ... 为探明九龙江河口地区地面沉降情况,本研究采用小基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar, SBAS-InSAR)和永久散射体合成孔径雷达干涉测量(persistent scatterer interferometric synthetic aperture rader, PS-InSAR)技术获取了2017年1月至2022年3月地面沉降的时空分布信息和演变规律,并结合实地调查数据和水文地质调查监测资料对地面沉降成因进行了系统分析。研究结果表明:SBAS-InSAR和PS-InSAR两种方法均发现在研究期间九龙河口地区地面整体呈现出沉降趋势,SBAS-InSAR监测结果发现研究区沉降速率为6.2 mm/a;研究期间该区域的沉降中心持续扩大且沉降量呈增加趋势,最大累积沉降量达到250 mm以上,主要分布在浮宫镇中南部地区、海澄镇、东园镇中南部地区、角美镇和榜山镇东南部地区;该区域由于大量抽取地下水用于养殖,地下水位下降,引起淤泥层发生固结排水、压密,从而导致地面沉降。 展开更多
关键词 海洋地质学 地面沉降 Sentinel-1A 时序InSAR技术 九龙江河口
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基于GMS的地面沉降模型的研究和实践应用
14
作者 邵山 王浩 +3 位作者 贾毅 华骐 孟相鹏 聂兵其 《城市勘测》 2024年第2期199-203,共5页
以南沙地面沉降区域为研究对象,运用GMS软件模拟分析压缩土层、建筑荷载、地下水位等要素对地面沉降的影响程度,采用试错法,建立有效的地面沉降模型,并结合现状及历史数据进行预测和推演,模拟多种工况下南沙区地下水水位变化和地面沉降... 以南沙地面沉降区域为研究对象,运用GMS软件模拟分析压缩土层、建筑荷载、地下水位等要素对地面沉降的影响程度,采用试错法,建立有效的地面沉降模型,并结合现状及历史数据进行预测和推演,模拟多种工况下南沙区地下水水位变化和地面沉降的变化量,结果表明:南沙区地面沉降较为严重的区域主要集中在龙穴岛北部,其建筑荷载造成的沉降量最大可达到149 mm。该模型的构建及运用为南沙区在地面沉降管理决策方面起到良好的辅助作用,具有应用性和实践意义。 展开更多
关键词 地面沉降 GMS 地面沉降数值模型 南沙区
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基于有效控制抽水量和地面沉降的长江Ⅰ级阶地深基坑深井降水参数取值优化 被引量：1
15
作者 王忠凯 徐光黎 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期100-109,共10页
针对目前深基坑深井降水研究中仅关注目标降深及相应地面沉降,未考虑满足目标降深条件下的有效控制抽水量问题,以武汉长江隧道明挖段深基坑深井降水工程为例,通过抽水试验分析了井管直径、进水段的相对位置b/M以及井的不完整程度l/M对... 针对目前深基坑深井降水研究中仅关注目标降深及相应地面沉降,未考虑满足目标降深条件下的有效控制抽水量问题,以武汉长江隧道明挖段深基坑深井降水工程为例,通过抽水试验分析了井管直径、进水段的相对位置b/M以及井的不完整程度l/M对基坑涌水量的影响,确定了止水帷幕长度、井管直径、过滤管有效长度和合理位置等降水参数,根据试验数据拟合出该地区非完整井涌水量经验公式;建立了控制抽水量和地面沉降的深基坑深井降水参数优化设计模型,求解Maxf(l)得出的过滤管长度,与抽水试验结果相近。结果表明:止水帷幕进入强透水层厚度2/3处时,其对基坑坑内抽水量和坑内外水位有控制作用;选用Φ250井管、过滤管设置在强透水层上部(b=0)、l/M值较小及附加阻力系数差(ξ_(1)-ξ_(2))最大时,基坑涌水量较小;q_(0)-l、Δq_(0)/Δl-l曲线中曲率最大点对应的过滤管长度范围为14.0~16.0 m,其对应的基坑涌水量q0最小;考虑井群干涉的影响,干涉井涌水量在基坑中心处最小、角点处最大。 展开更多
关键词 深基坑深井降水 控制抽水量 地面沉降 止水帷幕 过滤管长度 群井干涉
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埋地燃气PE管道在地面沉降作用下的应力分析 被引量：2
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作者 宋晓娟 彭星煜 +3 位作者 豆旭昭 王金波 梁香娜 邵艳波 《工业安全与环保》 2024年第3期44-49,共6页
为了研究在地面沉降作用下PE燃气管道的受力特性及失效原因,借助ANSYS软件,探究了在地面沉降作用下PE100、管径DN110、e=10的燃气PE管道的应力-应变响应情况,分析了管道失效影响因素以及失效原因,并得出管道的失效危险点、管道极限沉降... 为了研究在地面沉降作用下PE燃气管道的受力特性及失效原因,借助ANSYS软件,探究了在地面沉降作用下PE100、管径DN110、e=10的燃气PE管道的应力-应变响应情况,分析了管道失效影响因素以及失效原因,并得出管道的失效危险点、管道极限沉降位移及极限截面变化率。结果表明:在地面沉降作用下管道的失效危险点出现在沉降区与非沉降区交接处的管道内表面;且在地面沉降作用下,管道产生的压缩变形是导致管道失效的主要原因,管道弯曲变形的存在会使管道的压缩变形更加严重。这为防治埋地燃气聚乙烯管道在地面沉降作用下的管道安全评估提供理论参考。 展开更多
关键词 聚乙烯管道 地面沉降 ANSYS软件 应力分析
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地面沉降灾害风险评价研究进展与展望
17
作者 王玢佳 文宝萍 +5 位作者 李文鹏 郭海朋 王涛 石菊松 王海刚 陈添斐 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1949-1962,共14页
地面沉降是威胁平原和盆地区城市地质安全和可持续发展的重要地质灾害类型之一。地面沉降灾害风险评价尚处于探索阶段。笔者等在总结国内外地面沉降灾害风险评价基本流程的基础上,从易发性、危险性、易损性和风险评价4个方面梳理了当前... 地面沉降是威胁平原和盆地区城市地质安全和可持续发展的重要地质灾害类型之一。地面沉降灾害风险评价尚处于探索阶段。笔者等在总结国内外地面沉降灾害风险评价基本流程的基础上,从易发性、危险性、易损性和风险评价4个方面梳理了当前研究的主要内容和方法,指出当前地面沉降灾害风险评价中存在的主要问题是对易发性、危险性、易损性的内涵尚未形成共识;评价方法以经验驱动的定性评价为主,数据驱动、机制驱动的半定量—定量评价有待加强;对动态风险评价的关注极少。针对地面沉降灾害特点,明确了易发性、危险性、易损性的内涵;提出了结合驱动因素和承灾体变化进行动态风险评价的理念;考虑依据风险评价内容选择评价途径,如危险性评价考虑机制驱动与数据驱动相结合,易损性评价将承灾体属性与国土空间规划相结合;集合以上两类评价结果实现地面沉降动态风险评价。 展开更多
关键词 地面沉降 易发性 危险性 易损性 动态风险评价
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基于PS-InSAR技术的昆明地铁4号线沿线地面沉降监测研究 被引量：1
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作者 杨馨 李益敏 +3 位作者 冯玥雯 段明坤 杨羽彤 计培琨 《地理空间信息》 2024年第8期107-110,共4页
随着城市化进程加快,地表形变问题日益严重,逐渐威胁到城市基础设施的安全和健康发展。永久散射体合成孔径雷达干涉技术(persistent scatterer interferometric synthetic aperture radar,PS-InSAR)在监测城市基础设施地表形变领域有着... 随着城市化进程加快,地表形变问题日益严重,逐渐威胁到城市基础设施的安全和健康发展。永久散射体合成孔径雷达干涉技术(persistent scatterer interferometric synthetic aperture radar,PS-InSAR)在监测城市基础设施地表形变领域有着独特的优势。针对地铁运营中引发的地面沉降,本研究基于30景Sentinel-1A卫星影像数据,利用PS-InSAR技术对昆明4号地铁线进行地表形变监测,并用地理加权回归对沉降结果进行插值处理,得到连续的沉降速率。研究结果表明,地铁4号线运营以后,研究区内的抬升速率由53 mm/a提升到85 mm/a;沉降速率由74 mm/a提升到137 mm/a,4号线运营后年累计沉降值约为运营前的两倍,最大累计沉降值高达171 mm,最大累计抬升量为106 mm。研究发现监测区的地表形变均与形变区的地质条件和工程施工有关。 展开更多
关键词 PS-INSAR 昆明地铁4号线 地面沉降 地理加权回归
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新水情背景下北京平原朝阳—通州沉降区地面沉降特征及其影响
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作者 韩红闪 朱琳 +2 位作者 郭高轩 李炳华 卢灿 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1326-1338,共13页
地面沉降是北京地区突出的地质灾害,严重威胁经济、环境和社会的可持续发展。为了研究地面沉降的时空特征及其影响,本文以北京平原朝阳—通州沉降区为研究对象,先基于Sentinel-1 A/B卫星降轨数据,利用PS-InSAR(persistent scatters InS... 地面沉降是北京地区突出的地质灾害,严重威胁经济、环境和社会的可持续发展。为了研究地面沉降的时空特征及其影响,本文以北京平原朝阳—通州沉降区为研究对象,先基于Sentinel-1 A/B卫星降轨数据,利用PS-InSAR(persistent scatters InSAR)技术获取了研究区2019年1月—2021年12月地面沉降特征,再采用动态时间规整(DTW)算法定量分析了地面沉降与不同层位地下水位之间的响应关系,并进一步量化了不同深度地下水抽取诱发地面沉降的贡献率。结果表明:1)2019—2021年朝阳—通州地区地面沉降连片发展,年均沉降速率超过50 mm/a的沉降严重地区主要分布在朝阳区东部和通州区北部,其中最大沉降速率达到91 mm/a。2)朝阳—通州地区可压缩层厚度区域分布差异,为地面沉降的发生与发展提供了有利的地质条件。整体上来看可压缩层厚度大小与地面沉降速率成正比,研究区地面沉降速率大于80 mm/a的永久散射体(PS)点所在位置处的可压缩层厚度均大于180 m,且主要处于可压缩层厚度200~220 m的地区。3)地面沉降与不同层位地下水位时间序列响应不同,埋深为50~180 m的承压含水层水位与地面沉降响应程度相对较高,其中92.00和121.42 m深度下地下水位与地面沉降时序的响应程度最高,反映出该层位的地下水位变化是造成沉降的主要诱发因素。 展开更多
关键词 地面沉降 PS-INSAR DTW 朝阳—通州 地下水位 影响因素 北京
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南水北调前后北京平原区地下水和地面沉降演变特征 被引量：4
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作者 雷坤超 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期591-610,共20页
超量开采地下水引发的地面沉降已成为制约北京区域社会经济可持续发展的重要因素之一。2014年12月,南水北调中线工程正式通水,每年向北京输水超过10×10^(8)m^(3),改变了北京供水格局,也为地下水压采、涵养及控制地面沉降创造了条... 超量开采地下水引发的地面沉降已成为制约北京区域社会经济可持续发展的重要因素之一。2014年12月,南水北调中线工程正式通水,每年向北京输水超过10×10^(8)m^(3),改变了北京供水格局,也为地下水压采、涵养及控制地面沉降创造了条件。本文利用多种监测数据,分析南水进京前后,北京平原区地下水和地面沉降的变化;研究不同水位变化模式下不同岩性及深度土层的变形特征;计算土层不同变形阶段的弹性和非弹性储水率;并对黏性土层产生较大残余变形和滞后变形的原因进行了探讨。结果表明:①2015~2020年,平原区大部分地区第一至第四含水层组地下水位逐渐上升,地面沉降呈减缓的趋势。②第二和第三压缩层组是沉降主要贡献层,除平各庄和榆垡站外,其余各站第三压缩层组沉降占比逐渐增大,沉降主控层有向深部转移的规律。③平原区北部和东部,第二和第三压缩层组对应的地下水位由降转升。在水位下降阶段,土层呈塑性和蠕变变形;水位上升阶段,土层以塑性变形为主,部分时间出现弹性变形,具有黏弹塑性。平原区南部,地下水位始终持续下降,土层变形始终呈塑性和蠕变变形。含水砂层则主要呈弹性变形。④土层变形的不同阶段,弹性和非弹性储水率并不是恒定的,随着地下水位下降,储水率呈减小的趋势。⑤黏性土层存在较大残余变形和变形滞后的原因,一是非弹性储水率大于弹性储水率,二是黏性土层的弱渗透性。 展开更多
关键词 北京平原区 南水北调工程 地下水和地面沉降 土层变形 储水率
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