京津高铁北京段地面沉降监测及结果分析

京津高铁是我国第一条高速运行的城际铁路,其安全运行对轨道变形有着严格的要求.京津高铁北京段经过平原区的沉降区域.地面沉降,尤其是不均匀地面沉降已经引起了部分地段路基和桥梁变形,威胁着高铁的运营安全.因此,需要高精度监测铁路路基和桥梁沉降,分析其原因,进而才能提出缓解沉降灾害的合理措施,保证京津高铁安全运行.本文采用时序干涉测量技术、水准测量技术和分层标监测、地下水分层监测手段相结合,对京津高铁北京段地面沉降进行监测,并利用监测结果分析其差异性沉降成因.结果表明：沿线区域地面沉降发展一定程度上受到来广营凸起、南苑—通县断裂和大兴隆起构造控制;地下水超采是区域地面沉降的主要驱动因素,同时第四系沉积环境、地层岩性和补给条件等共同作用,使得地面沉降发展在空间上存在一定差异性,可以分为微小沉降区（DK0-DK9段）、严重沉降区（DK9-DK27段）和一般沉降区（DK27-DK50）;沿线区域地面沉降主要贡献层为中深部地层（50~147.5m）,该层黏性土厚度较大,且主要呈现弹塑性形变,占总沉降量的76%左右,是未来地面沉降调控的主要层位.

基于InSAR和小波变换的不均匀沉降段识别——以京津高铁北京段为例

地面沉降尤其是不均匀地面沉降对高速铁路运营安全具有重要影响,该文利用永久散射体干涉测量(PS-InSAR)技术及小波变换提取京津高铁北京段沿线的不均匀沉降信息,得到以下结论:1)北京平原地面沉降主要发生在昌平、顺义、朝阳及通州,最大地面沉降速度-30.64mm/a,其中朝阳区和通州区的不均匀沉降最为严重;2)京津高铁北京段存在3个主要的不均匀沉降段,其长度分别为18.84km、11.06km、3.6km,不均匀沉降段占该线路总长度的62.97%。研究表明,PS-InSAR方法可以获取区域地面沉降的空间分布趋势,小波变换可以有效去除数据噪声,从而利于铁路沿线不均匀沉降信息的提取。

基于多源SAR数据的京津高铁北京段垂向形变监测

基于2010—2016年X波段TERRASAR-X影像和2010—2014年C波段RADARSAT-2影像,利用PS-InSAR算法联合反演了京津高铁北京段沿线的地表垂向形变速率;选择距离水准点最近的PS点与水准点监测结果进行比较分析,发现相比单一平台反演结果,联合解算结果与水准点监测的平均沉降速率更为接近,平均误差为2.5mm/a,远低于TERRASAR-X数据反演的20.0mm/a和RADASAT-2数据的10.6mm/a,说明联合解算的垂向形变能够更加真实地反映地面沉降特征。根据垂向形变对京津高铁北京段沿线地表形变进行剖面分析和坡度分析,结果显示目前高铁沿线形变仍在安全运行允许形变范围之内。

京津高铁沿线地面沉降特征(北京段)

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121 mm/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。

京津高铁列车运行引起的地表振动观测与分析

在京津城际高铁的廊坊段,使用了1000多个数字地震检波器进行连续长时间观测.位于高铁高架桥轨道下方的检波器记录了列车通过时引起的地表振动.数据分析显示,列车经过轨道不同位置处引起的地表振动信号差异较大,而同一位置处不同列车引起的振动则具有很好的相似性,表明影响振动波形的主要因素是高架桥梁及轨道,可以利用长期观测数据来作为轨道及高架结构失稳的预警.对振动信号频率分析的结果表明,列车经过时以及经过后的十几秒时间内存在着能量较强的简谐波振动,可能和轨道及桥梁结构有关.使用轨道下方的采集信号与2~4 km外的另外一条观测测线信号进行互相关处理,可以得到信噪比很高的虚震源记录,表明列车振动信号可以沿地表传播几公里甚至更远.

基于时序InSAR的京津高铁北京段地面沉降监测

京津高铁是中国第一条高速运行的城际铁路,其安全运行对轨道的平顺性有着严格的要求。地面沉降,尤其是不均匀地面沉降会引起部分路基和桥梁变形,威胁着高速铁路的运营安全。合成孔径雷达干涉测量技术可以大范围监测地表形变,对高速铁路沿线地面沉降具有较好的监测能力。本文以45景高分辨率Terra SAR-X数据为基础,采用PS-In SAR技术监测京津高铁北京段沿线地面沉降,获取京津高铁北京段沿线地面沉降的分布信息,从动静载荷视角结合北京地区地下水、断裂带、地质条件和含水层系统介质等数据,综合分析高铁沿线不均匀地面沉降的原因,为京津高铁的安全运营提供技术支撑。研究结果表明:京津高铁北京段沿线地面沉降发展在空间上存在一定差异性,北京南站至十里河区间,年沉降速率小于10 mm/a;至十八里店区间,年沉降速率在10~40 mm/a范围内浮动;过亦庄站至东石村以东区间,最大年沉降速率达到90 mm/a;至永隆村以西,年沉降有所缓解,往东至坨堤村,沉降较为稳定,年沉降速率小于10 mm/a。地下水超采是沿线区域地面沉降的主要因素,动静载荷共同作用下对地面沉降产生一定的影响,沿线地面沉降一定程度上受到南苑—通县断裂带和旧宫断裂带构造控制,沉降量较大的路段位于粘土层较厚的大兴迭隆起。

疯狂“抢人”,天津拒绝跌出“强二线”城市梯队

2018年5月最大的新闻,就是天津“抢人”,而且几乎是“零门槛”抢人。是什么,让大津门如此焦虑?答案就是它自己。北京到天津,直线距离只有100公里。2018年5月16日至19日的96个小时里,跑在京津高铁上的“和谐号”,载满了一车车被天津梦撩拨起来的人。