基于高精度GPS的盾构隧道下穿河道河床变形监测

为了解决盾构隧道下穿河流施工过程中河床变形难以采用水准仪、全站仪等传统方法监测的问题,作者以石家庄地铁1号线双线盾构隧道下穿滹沱河工程为例,介绍了高精度全球定位系统(global positioning system,GPS)静态观测方法在河床变形长期监测中的应用.首先,布置目标区域监测网,包括1台参考站和6台监测站;然后,对基准站稳定性进行评估,并解算各监测站位移时间序列;最后,根据监测站位移时间序列分析盾构施工影响下河床的变形规律.观测结果表明,该监测方法精度可达到亚毫米级,河床沉降开始于掌子面到达前3~4D(隧道外径),盾尾脱出时沉降速率达到最大值,后行线对地表横向水平位移的影响比先行线的影响大.

顾及季节性变形的GNSS高层建筑倾斜和沉降观测方法

以北京华都中心深基坑开挖引起昆仑公寓的沉降和倾斜观测为例,详细介绍了采用GNSS(global navigation satellite system)精密单点定位技术(precise point positioning, PPP)对高层建筑的倾斜和沉降进行长期监测的方法。该方法包括以下4步:①采用PPP解算GNSS天线在全球参考框架(IGS08)中的地心地固(Earthcentered, Earth-fixed,ECEF)坐标(ECEF-XYZ);②将相对于全球参考框架的ECEF-XYZ坐标转换到一个区域性稳定参考框架,即华北参考框架(NChina16)中;③在华北参考框架中将地心坐标转换为站心直角坐标(东西、南北和垂直3方向);④用华北地区季节性地面变形模型校正站心坐标位移时程,恢复建筑结构的真实位移(倾斜和沉降)。研究表明,在华北地区, PPP位移测量精度在水平方向上能够达到2~3 mm,在竖直方向上能够达到6~9 mm(24 h连续观测)。通过将PPP、NChina16与华北季节性地面变形模型相结合,可以实现对华北地区高层建筑和其他大型基础工程的准实时和长期静态变形监测,监测精度可达到毫米级。