京津高铁北京段地面沉降监测及结果分析

京津城际铁路沉降现状分析及应对策略作者：胡伟松来源：《科技资讯》 2014年第4期胡伟松(北京铁路局北京高铁工务段北京 100000)摘要:京津城际铁路为我国第一条设计时速350 km/h的高速铁路,由于北京、天津地区的大地沉降,造成了京津城际铁路出现了不通程度的沉降。

2009年,铁道部(现总公司)会同相关单位共同确定了北仓、武清、亦庄三个重点沉降区段,并由铁三院进行重点定期观测。

经过近4年的沉降观测,找到了沉降变化规律,并根据各区段不同的沉降情况采取了不同的整治措施。

为以后的高速铁路区域沉降整治提供了工程实例。

关键词:城际铁路京津沉降现状中图分类号:TU478 文献标识码:A 文章编号：1672-3791(2014)02(a)-0090-02京津城际铁路是环渤海京津冀地区城际轨道交通网的重要组成部分,也是沟通北京、天津两大直辖市的便捷通道。

京津城际铁路由北京南站东端引出,跨北京二、三、四、五环后,沿京津高速公路第二通道至天津市域,后沿京山铁路至天津站,线路全长120 km。

采用客运专线标准,最小曲线半径一般为7000 m。

铺设无砟轨道113.6 km;桥涵共35座,长101 km,占线路长度的87.7%。

桥梁按照工后沉降2 cm控制设计。

路基共6段,长16.25 km,全部为软土及松软土地基,占线路长度的13.9%。

路基基底处理一般采用桩板结构。

车站5座,分别为北京南、亦庄、永乐、武清、天津。

京津城际铁路北京南至天津段穿越了北京、天津两个大的沉降区,在这些区段内90%以上采用的是桥梁通过,桥梁基础均采用摩擦桩结构,地面沉降对京津城际铁路桥梁的影响已不可避免。

前期,铁道部(现铁路总公司)会同京津城际铁路股份有限公司、铁道科学研究院铁道、第三勘察设计研究院、中铁十七局、北京铁路局等相关单位,根据勘测资料、施工现场勘察资料、竣工验收情况,共同确定京津城际铁路沉降区为:亦庄沉降区(K8+775～K23+646)、武清沉降区(K83+007～K86+800)、北仓沉降区(K99+048～K101+531)。

京津城际铁路沉降现状分析及应对策略京津城际铁路是中国首条实现时速350公里的高速铁路，贯穿北京市和天津市，是连接京津两大城市的重要交通干线。

在长期的运营过程中，京津城际铁路经历了一系列沉降现象，对于保障铁路运行的安全和顺畅起着重要的作用。

本文将探讨京津城际铁路沉降的现状分析及应对策略。

首先，我们需要了解京津城际铁路的沉降现状。

京津城际铁路作为一条高速铁路，其运营速度较快，列车频繁行驶，这就对路基和桥梁的稳定性提出了更高的要求。

然而，由于地质条件以及工程建设等因素的制约，京津城际铁路在运营过程中出现了一定的沉降问题。

据统计，京津城际铁路自投入运营以来，平均每年的沉降速率为2毫米左右。

沉降主要发生在沉降沟以及桥梁、隧道等工程部分，对于铁路的安全和舒适性产生了一定的影响。

面对京津城际铁路的沉降问题，应采取相应的应对策略。

首先，应加强监测和预警机制，定期对京津城际铁路的沉降情况进行监测和分析，及时了解沉降的变化趋势。

监测手段可采用高精度测量仪器，如全站仪、卫星定位系统等，以提高监测精度和准确性。

同时，建立预警机制，一旦发现过大的沉降量，及时采取措施进行修复和增强，避免对铁路运行产生不利影响。

其次，应加强维护和养护工作，对于已经发生沉降的路段，应及时采取维护和补强措施，并加强对整个铁路的养护工作。

维护和养护工作包括铺轨、加固路基、修复桥梁等，以提高铁路的稳定性和承载能力。

此外，定期对轨道进行调整和维护，确保列车行驶的平稳性和安全性。

再次，应加强科研和技术创新，提高京津城际铁路的工程建设质量和技术水平。

通过加强科研，深入研究京津城际铁路的工程特点和地质条件，提出更加有效的工程方案和施工方法。

同时，加大对工程建设的投入，引进先进的技术和设备，提高施工效率和质量。

通过科研和技术创新，不断提升京津城际铁路的能力和安全性，减少沉降现象的发生。

最后，应加强监管和管理，确保京津城际铁路的正常运营和安全。

对铁路的监管工作应加强，建立健全的管理机制和制度，确保对铁路工程建设和运营进行有效的管理和监督。

桥梁沉降观测方案一、概况中铁十七局集团京津城际轨道交通工程试验段永定新河特大桥9789.78m，起讫里程为DK84+210.22～DK94+000，结构为钻孔桩基础，矩形承台，圆端形桥墩，预应力箱型梁301跨，其中32m预制梁270孔、24m预制梁25孔，一联32m+48m+32m现浇预应力连续箱梁、一联60m+100m+60m现浇预应力悬灌梁；钻孔桩基2923根137079延米；混凝土圬工约39万方。

二、沉降观测目的和内容目的：桥梁承台是承重的建筑物，除自身的重量外，还要承受来自其上部构造的重量。

虽然桥梁在设计时已经考虑一定的安全系数，但因地质情况比较复杂，在重力作用下，还是会不可避免的产生一定的沉降。

为了上部构造施工的安全与精确，及通车后的安全使用，了解承台的变形情况，必须对承台进行沉降观测。

主要内容：通过布设控制网，按相关精度要求，根据施工进度及加载实况，定期定点对承台在建设过程中的沉降情况进行观测，直至工程竣工验收，移交使用单位。

三、桥梁沉降观测仪器1、Ｓ2级苏一光DSZ2高精度水准仪2、铟钢水准尺四、水准点、观测点的设置和要求在沉降观测路段要进行水准点的加密，且要对观测水准点进行联测。

水准高程的精度要达到0.1mm。

对每个观测点的高程测量，要通过不同的水准点进行复测校验。

由于本工程的承台体积均比较大，在进行观测点的布设时，要考虑到承台的不均匀沉降，所以在布置观测点时要在承台的对角线进行布设。

考虑到在墩柱施工完成后承台要进行回填，但回填后还要对其进行观测。

因此，在预埋观测点时要考虑回填后怎样观测，并且要保护其在施工过程中不被破坏。

在承台顶面对角线的两个角上，不影响墩柱施工的地方分别埋置两个沉降钉作为观测点，沉降钉的制作采用40cmФ18螺纹钢顶端焊接镀铜半球圆帽加工而成，埋设时配以斜筋焊接在顶板面层钢筋上，顶端突出砼表面1.5～2.0cm左右，以保证点位稳固。

沉降观测点位示意图（见附件）五、沉降观测1、承台施工完、墩身施工之前以承台顶为基准点，开始进行沉降观测；2、墩身施工完后将基准点引到桥墩墩身部位进行观测；3、架梁前后分别进行观测；4、沉降观测周期为每两周观测一次；5、观测范围为每个墩台。

南水北调前后京津城际铁路北京段地面沉降演化特征南水北调前后京津城际铁路北京段地面沉降演化特征南水北调是我国规模最大的水利工程之一，为解决北方地区水资源匮乏问题提供了重要的解决方案。

京津城际铁路是连接北京和天津两座重要城市的高速铁路，承担了日益增长的人员和货物运输需求。

然而，南水北调工程和京津城际铁路的建设对北京地区的地面沉降产生了一定影响。

本文将探讨南水北调前后京津城际铁路北京段地面沉降的演化特征。

首先，南水北调工程的实施导致了水资源的大量调剂，从而改变了地下水的分布。

地下水位下降、孔隙水压力影响的减小等因素都会引起地面沉降。

通过对比南水北调工程建设前后的地下水位数据，可以发现南水北调工程的建设对地下水位产生了影响。

进一步研究发现，地下水位下降的幅度与地面沉降程度存在一定的关联。

南水北调前后，京津城际铁路北京段的地面沉降明显加剧，尤其是在新建区域，沉降速度更加明显。

其次，土壤的力学性质对地面沉降也有重要影响。

南水北调工程的施工过程中，土壤会受到不同程度的变形和压缩。

通过对不同土层的力学性质进行测试和分析，可以掌握土壤的变形特点，进而预测地面沉降的趋势。

在南水北调前后京津城际铁路北京段的研究中，发现新建区域的土壤压缩程度明显增强，这与快速铺设铁路所引起的土壤变形有关。

另外，土壤的固结时间也会影响地面沉降的演化。

南水北调工程完成后的一段时间内，土壤仍在进行固结过程，因此地面沉降速度仍然较快。

最后，地下水的抽取和排泄也与地面沉降密切相关。

南水北调工程的实施引起了大量地下水的抽取和排泄，这会导致土壤产生压缩变形，进而引起地面沉降。

通过监测南水北调前后地下水位的变化，可以确定地面沉降的相关性。

在京津城际铁路北京段的研究中，发现地下水位的持续下降与地面沉降的加剧有关。

综上所述，南水北调前后京津城际铁路北京段地面沉降呈现出明显的演化特征。

南水北调工程的实施导致地下水位下降、土壤力学性质变化和地下水的抽取和排泄，这些因素相互作用，共同引起了地面沉降的加剧。

北京地面沉降InSAR监测效果分析杨艳1,2（北京大学地球与空间科学学院，北京市水文地质工程地质大队，北京100195）摘要：在分析北京地面沉降灾害现状、现有监测方法和技术手段的基础上，对比InSAR 监测与传统分层动态监测、高精度水准测量、GPS测量等在区域地面沉降监测时效性、精确性和经济性等之间的差别，并以北京地铁13号线地面沉降InSAR监测为例，分析其优势与不足，为优化北京地面沉降监测资源、全面开展线性工程地面沉降灾害监测提供参考，有益于推进首都减灾防灾工作进程。

关键词：InSAR；地面沉降；监测；效果分析0 引言北京市是一个以地下水资源为主要供水水源的超级大都市，其三分之二的供水水源来源于地下水[1]。

受1999年之后持续干旱年的出现，以及城市建设快速发展、人口急剧膨胀等因素影响，北京市地下水超量开采一直难以得到有效控制[2]，区域地下水位持续下降、局部地下水位降落漏斗明显，导致本世纪以来北京平原区一直处于地面沉降快速发展阶段，尤其是近几年，区域内最大年沉降量均超过100毫米，最大累计沉降量超过1.4米，沉降区域面积超过整个平原区的三分之二，成为我国地面沉降发育严重的地区之一[3]。

地面沉降灾害已经造成市政设施和构、建筑物破坏，地面高程损失，威胁轨道交通安全运行等影响，成为北京城市发展建设和安全的重要影响因素[4]。

目前，北京地面沉降监测方法和技术手段主要包括：传统的高精度水准测量、分层动态监测（基岩标、分层标、地下水动态监测等）和现代的GPS测量、InSAR监测，监测网络分布基本覆盖主要沉降区域[5]。

水准测量、GPS测量每年一次，分层动态监测每个小时取一次数，InSAR数据信息提取周期基本与水准测量一致。

随着北京近年来地面沉降的快速发展，沉降区域不断扩大，监测网络布设和测量难度也不断加大：水准测量点覆盖存在空白区，且测量周期长，人力、物力和资金耗费巨大；分层动态监测建设选址难度大，一次性投入资金量大，网点布设有限；GPS测量点易被破坏，维护保养难度大等。

沉降监测结论报告1. 引言沉降是指地表或建筑物由于地下层松软、湿润或地下水位变化等原因而产生的下沉现象。

沉降对土地利用、建筑物结构稳定性和城市基础设施的安全运行等都具有重要影响。

为了评估和监测沉降情况，本报告对某地区的沉降进行了监测和分析，并得出了相应的结论。

2. 监测方法本次沉降监测采用了以下方法：1.定点观测法：选择了某地区的代表性建筑物和地表位置作为监测点，通过定期测量其高程变化来评估沉降情况。

2.地面测量法：使用全站仪或GPS测量设备，在不同时间点对监测区域的地表高程进行测量，以获取地表沉降的数据。

3.遥感技术：利用遥感卫星或无人机等技术，获取监测区域的高分辨率影像数据，并通过比较不同时期的影像来检测地表沉降的迹象。

3. 监测结果经过一段时间的监测和数据分析，得到了以下监测结果：1.某建筑物在过去一年内的高程变化范围为0.5米，表明该建筑物存在一定程度的沉降。

2.监测区域内大部分地表位置的高程均有所下降，平均下降量为0.2米。

3.遥感影像显示，监测区域内部分区域出现了地表裂缝的迹象，这也进一步证实了地表沉降的存在。

4. 结论基于以上监测结果，我们得出以下结论：1.监测区域存在一定程度的地表沉降现象，特别是某建筑物存在较明显的沉降。

2.地表沉降可能对周边建筑物和基础设施的稳定性产生不利影响，需要采取相应的修复和加固措施。

3.需要进一步研究和分析地表沉降的原因，例如地下水位变化、土地开发活动等因素，以制定有效的预防和控制措施。

5. 建议基于以上结论，我们提出以下建议：1.对受沉降影响较大的建筑物进行详细的结构安全评估，确保其稳定性和安全性。

2.加强沉降监测工作，定期对监测区域进行高程测量和遥感影像获取，及时发现和跟踪沉降情况的变化。

3.进行地下水位的监测和调控，确保地下水位的稳定，减少地表沉降的可能性。

4.制定土地开发和建筑施工的规范和标准，避免不合理的土地开发活动对地表沉降造成的影响。

6. 总结本报告通过沉降监测和数据分析，得出了某地区存在地表沉降现象的结论，并提出了相应的建议。

第31卷，第1期国土资源遥感Vol．31，No．12019年3月ＲEMOTE SENSING FOＲLAND ＆ＲESOUＲCESMar．，2019doi ：10．6046/gtzyyg．2019．01．23引用格式：张晓婧，陈蓓蓓，雷坤超，等．京津高铁沿线地面沉降特征（北京段）［J ］．国土资源遥感，2019，31（1）：171－179．（Zhang X J ，Chen B B ，Lei K C ，et al．Characteristics of land subsidence along Beijing －Tianjin inter －city railway （Beijing section ）［J ］．Ｒemote Sensing for Land and Ｒesources ，2019，31（1）：171－179．）京津高铁沿线地面沉降特征（北京段）张晓婧1，2，陈蓓蓓1，2，雷坤超3，陈文锋1，2，高明亮1，2，周超凡1，2，段光耀4（1．三维信息获取与应用教育部重点实验室，北京100048；2．城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地，北京100048；3．北京市水文地质工程地质大队，北京100195；4．天津城建大学地质与测绘学院，天津300384）摘要：针对京津高铁（北京段）存在的地面沉降问题，采用时序合成孔径雷达干涉技术获取研究区2010—2015年间地面沉降信息，结合地下水实测数据，采用交叉小波的方法探讨不同层位地下水位变化与地面沉降的关系，最后结合研究区内可压缩黏土层分布情况分析地面沉降与可压缩黏土层厚度的关系。

结果表明：研究区年均沉降速率最大值为121mm /a ；地面沉降滞后承压水位变化9 10个月，滞后潜水位变化4个月；位于同个冲洪积扇控制范围的地面沉降速率随可压缩黏土层厚度的增加而增大。

本研究对于科学有效防控不均匀地面沉降对线状地物的损害具有实用意义。

关键词：京津高铁；地面沉降；地下水位；滞后性；可压缩层中图法分类号：TP 79文献标志码：A文章编号：1001－070X （2019）01－0171－09收稿日期：2017－09－19；修订日期：2018－01－31基金项目：国家自然科学基金项目“北京地区地面沉降三维形变及演化机理研究”（编号：41130744/D0107）、北京市教育委员会科技计划项目“浅地表空间利用差异模式下的地面沉降演化特征”（编号：KM201510028012）和天津市自然科学基金项目“基于InSAＲ技术的京津城际铁路形变监测研究”（编号：16JCZDJC40400）共同资助。