上海地铁号线建设与运营过程中_省略_应的高分辨率InSAR监测及分析_葛大庆.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— 上海地铁10号线建设与运营过程中_省略_应的高分辨率InSAR监测及分析_葛大庆 上海国土资源 Shanghai Land amp; Resources doi:10.3969/j.issn.2095-1329.2014.04.014 上海地铁10号线建设与运营过程中地面沉降效应的 高分辨率InSAR监测及分析 葛大庆，张　玲，王　艳，李　曼，刘　斌 （中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083） 摘　要：利用高分辨率InSAR时序分析技术研究了上海地铁10号线建设和运营期地面沉降的时空变化特征。结果表明：上海软土地基中的地铁沉降表现出如下特征：（1）线路区间隧道沉降量较大，而车站沉降量较小，沿线路方向沉降较为均匀；（2）线路两侧的沉降影响范围基本对称，5mm沉降的影响半径为100~150m；（3）线路纵向呈现沉降槽，最大沉降量位于纵向剖面中心，达10~15mm，影响范围为50~100m；（4）线路沉降具有阶段性，主要沉降发生在建设期，运营初期沉降速率有所增加。上述沉降效应表明高分辨率InSAR技术可从空间上完整表现地铁线上沉降的分布特征，从时间上揭示施工和运营阶段地面沉降的变化特征，对于地铁开挖施工期间和竣工运营期间的沉降监测具有显著意义。 关键词：地铁工程；软土地基；地面沉降；高分辨率InSAR；时间效应 中图分类号：P642.26 文献标志码：A 文章编号：2095-1329(2014)04-0062-06 我国城市化进程中地面可利用空间正逐步减少，地下空间的开发利用越来越引起关注。深基坑开挖、地铁隧道建设等在不同深度上对地下空间进行开发利用，开挖深度不断加深，由此引发的地面沉降及其对工程线路上部及周边建筑物的影响是地下工程研究的重点内容[1]。以上海市地铁为例，由于要穿越已建成的不同地铁线路，其地下连续挡土墙所触及的深度已达62.9m（九号线宜山路站），开挖深度达30.6m，是目前上海最深的地铁站。为了确保地铁的施工安全和邻近建（构）筑物的安全，各城市对地铁建设引发地面沉降有着严格的控制标准。北京、上海和广州等城市对地??隧道引发沉降的控制标准为不超过30mm，而一些重要地段，则要求控制在15mm之内。 近年来，上海市由工程建设引发的地面沉降已成为城市沉降的重要组成部分，工程性沉降约占沉降总量的30%甚至更高[2]；而在1996年仅为17.2%。自20世纪60年代中期开始，上海市通过实施地下水减采、开采层位调整以及人工回灌等综合措施，区域性大范围地面沉降得到了有效控制。然而，在中心城区地下水采灌格局未有大的变化的情况下，由于地铁等地下工程建设引发的沉降表现突出[3]。截至2014年6月，上海地铁全网运营线路16条，总长567km，车站共计331座。由于上海市特殊的软土地层结构，加之越来越密集的地铁线路分布，施工建设及运营过程中的地面沉降效应成为施工安全设计和面沉降控制的主要内容。 地铁开挖引发沉降的分布取决于线路的空间走向，而幅度取决于开挖深度、施工工艺和降水方式[4~7]。因而，对于地铁沉降特征的估计和效应的评价，以往研究利用点位测量数据（水准、GPS、应变测量、水位测量等）通过理 论计算法和实测数据分析法进行趋势分析和预计。由于线路分布差异较大，单一评价模型难以解决不同空间和时间段上的沉降效应评价，仍需对整个线路引发沉降进行综合监测。 本文以上海地铁10号线引发的地面沉降为研究对象，利用同时期获取的Cosmo-Skymed 3m分辨率雷达数据，通过高分辨率InSAR时序分析方法揭示地铁地面沉降场在建设和运营初期的分布特征、影响范围及其随时间的变化规律。 上海地铁10号线一期工程全长36km，共设31座车站、1个停车场，整条线路均在地下，起点为杨浦区新江湾城，终点为虹桥机场，穿越整个中心城区，是上海城市轨道交通路网中的重要骨干线路。该线路施工始于2007年年底，2010年4月开通运营。 1 上海地铁建设与运营期间引发地面沉降的基本特征 1.1 地铁沉降的阶段性 62 2014·Vol.35·№ .4 Shanghai Land amp; Resources 上海国土资源 地铁工程的沉降效应主要表现在施工