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天津地铁工程坍塌事故调查报告公布|我们该如何监测轨道交通基础设施的沉降风险?

我国的基建工作已经从增量向存量过渡
天津地铁工程坍塌事故调查报告公布|我们该如何监测轨道交通基础设施的沉降风险?

2021年10月12日15时35分左右,天津市东丽区地铁4号线登州南路站发生坍塌事故。近日,天津市应急管理局在官方网站上公布了此次坍塌事故的调查报告。经事故调查组认定,这是一起生产安全责任事故,共造成4人死亡、1人轻伤,直接经济损失(不含事故罚款)667.626384万元。

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轨道交通基础设施监测需求巨大
伴随着城市地下空间和地面基础工程建设速度的加快,空间资源与基建工程之间的矛盾和问题也不断突出。类似于上面提到的坍塌事故并不少见,如佛山轨道交通2号线(事故时间2018年2月7日),深圳地铁8号线(事故时间2017年4月19日)和上海轨道交通16号线(事故时间2011年8月18日)均在建设期间出于不同原因发生过坍塌事故。
在长距离轨道线路的建造过程中,除人为责任事故外,地质环境不佳、地下资源过度开采,地下及地表设施过载,以及开挖隧道造成地下岩土体破坏等都会引发地表沉降与形变,给工程带来安全隐患。

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当前,我国的基建工作已经从增量向存量过渡,地铁、铁路、公路等基础设施的安全性无疑是政府及群众关注的焦点。
沉降被视为地下工程中的一项重要监测指标,无论是在施工还是运营过程中,都需要定期进行监测来更好地了解形变现象及其可能的演变趋势,以确保设施的安全与稳定性。
轨道交通线路通常呈线性走向分布,具有距离长、分布广等特点,基于大范围、长时间维度的维护需求,轨道交通线路沉降监测对监测环境和技术要求很高。
通过遥感技术,特别是合成孔径雷达干涉技术(InSAR) 进行的形变监测可以补充或在某些情况下替代其它地面技术。

轨道交通基础设施全生命周期监测
干涉合成孔径雷达(InSAR)通过比较SAR测量的相位,以确定测量目标之间的相对地面位移。InSAR技术是一个发展迅速的高精度遥感测量技术手段,大地量子提供轨道交通基础设施贯穿整个工程生命周期的监测服务。
施工前辅助选线规划在规划线路前对沿线地质状态、周边环境沉降整体勘察进行风险规划管理。
施工期间补充施工测量和保护第三方资产在新规划的站点、线路、路网改造等修建过程,持续识别不稳定区域及修建过程变形情况,使用InSAR技术进行监测以最大限度地减少时间和成本。
运营期间周期性安全监测 安全运维期轨道交通基础设施周期性监测;沿线地质灾害早期隐患识别,并对汛期、雨季,沿线隐患区域预警。

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轨道交通基础设施区域性沉降监测‍

大地量子曾对武汉站-乌龙泉东站做过区域性沉降监测,本铁路监测路段区域为武汉站-乌龙泉东站约50公里,重点监测沿线的区域性沉降。武咸城际高铁沿线地面沉降主要分布在武汉站、光谷-汤逊湖、纸纺东站段落。

添加图武咸城际高铁监测范围及形变速率结果(单位:mm/year)片注释,不超过 140 字(可选)


高速公路路基监测‍

路基沉降是相对于一个路段长度和时间来说,它的沉降是连续的,不是发生突变的(除强震等特定条件外),而是指某一点相对错位的高差。InSAR技术具有监测效率高,可以一次性对几百公里范围内的高速公路路基路段进行监测,监测精度高,没有人工干预,数据可实现高精度定量监测。

添加图片注释,左图:沉降路段区域I(卫星图)右图:沉降路段区域I(街道图)不超过 140 字(可选)


高速铁路路基段形变监测‍

通过高速铁路路基广域分析监测效率远远超出传统测量技术手段,在施工过程中确定现有的不稳定性,以优化现场仪器监测并避免计划外的施工工作。同时,InSAR技术能够确定地基的全部地理空间影响,包括施工脱水和运营期间地下水变化的影响。

添加图片注释城际高铁轨道面监测结果,不超过 140 字(可选)

左图(颜色越红,表示年平均形变速率越高);中图及右图(红色部分为沉降路段,绿色为稳定路段,黄色为隐患路段)