基于精密水准的南京河西地区地面沉降监测研究
杜伟吉 王敏
【摘? 要】目前，地面沉降已成为比较突出的城市地质灾害之一，严重阻碍了城市建设和经济社会发展。基于精密水准技术，论文对2005-2018年南京河西地区的地面沉降进行持续监测。结果表明，整个河西地区普遍存在不同程度的地面沉降，且呈多年持续稳定发展特征。此监测成果准确可靠，能够客观真实反映南京河西地区地面沉降变形及分布特征，为区域基础建设和科学规划提供有力基础数据支撑。
【Abstract】At present， land subsidence has become one of the more prominent urban geological disasters， which seriously hinders urban construction and economic and social development. Based on precision leveling technology， the paper continuously monitors the land subsidence in Hexi area of Nanjing from 2005 to 2018. The results show that there are different degrees of land subsidence in the whole Hexi area， and it shows the characteristics of continuous and stable development for many years. The monitoring results are accurate and reliable， which can objectively and truly reflect the land subsidence deformation and distribution characteristics in Hexi area of Nanjing， and provide strong basic data support for regional infrastructure construction and scientific planning.
【关键词】地面沉降;精密水准;监测;沉降漏斗
【Keywords】land subsidence; precision leveling; monitoring; subsidence funnel
【中图分类号】P642.26? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2020）03-0142-02
1 引言
现阶段，地面沉降已成为比较突出的城市地质灾害现象之一[1，2]，且具有成因机制复杂、防治难度大、持续时间长、影响范围广等特征[3]，如果不加以预防与控制，将会发展成为严重的地质灾害。其危害主要表现为：由于城市地面下沉引起的城市内涝;由于不均匀沉降引起的建（构）筑物倾斜和裂缝，城市道路、桥梁、铁路、地铁、隧道、水电气等地下管线等线状市政设施的扭曲、断裂等，对人们正常的生产生活带来非常大的影响，严重阻碍了城市规划、建设和经济社会的快速发展[4，5]。南京河西地区为城市建设新城区，区域性的地面沉降问题已经凸显[6]，采用精密水准观测手段对地面沉降进行监测，精准地把握其沉降变形情况，可以为该区域内建筑、交通、管网等基础建设和城市规划提供科学的数据支撑。
2 研究区域概况
南京河西地区东起秦淮河、宁芜公路，西至长江，北起下关区三汊河，南至秦淮新河，面积约56km2，分为北、中、南部三个部分[7]。北部地区位于应天大街以北，面积约20km2，为基本建成区;中部地区位于应天大街以南、江山大街以北，面积约21km2，为现代服务业聚集区;南部地区位于江山大街以南，面积约15km2，为正在开发建设区。
区域内为地势平坦、低洼的长江冲积漫滩地貌[8，9]，平均高程约7.0m。地层土质松软、含水量大、压缩性高、承载力低。软土层厚约50m，表层为2～3m的填土和硬壳层，地表以下大致可分为：上部②-2淤泥质粉质粘土，层厚14～35m，含水量大，但透水性相对较差;中部②-3淤泥粉质粘土与粉土互层，埋深8～35m，层厚0～33m，含水量大，透水性强;下部②-4粉土粉细砂层，具微承压性。土层平面分布极不均匀，一些部位缺失②-3层，一些部位缺失②-4层。河西地区地下水埋藏浅，在地表以下1～2m处，水量丰富，主要为孔隙潜水。
3 监测实施
为全面掌握南京河西地区地面沉降状况，从2005年开始，采用精密水准观测技术按照GB/T 12897—2006《国家一、二等水准测量规范》中二等水准作业技术要求对其进行持续监测。依据南京河西地区规划、建设现状及地层分布，针对性地布设地面沉降监测点位41点，监测频率年/3～4期，截至2018年底，共计完成观测44期。
4 监测成果
南京河西地区精密水准监测累积变形曲线见圖2，地面沉降累积变形等值线见图3，北、中、南三部分变形统计见表1。
由图2可知，在2005-2018年的监测期间，南京河西地区普遍存在不同程度的地面沉降，且具有多年持续稳定发展的特征，年平均速率大于10mm/a的点包括汇贤居、杏聚村、典雅居、积善广场、绿博园、实验学校、滨江风光带、汪家村东、康苑新村、所街西、江山广场（新）、定淮门大街西等，最大沉降点为滨江风光带，累积沉降量约为380mm。
由表1可知，北部区域平均变形量为-125.1mm，最大变形量为-373.3mm（典雅居）;中部区域平均变形量为-128.7mm，最大变形量为-378.6mm（滨江风光带）;南部区域平均变形量为-62.3mm，最大变形量为-372.3mm（汪家村东）。三个区域内最大变形量基本相当，从平均变形量来看，北部、中部沉降较大，南部较小。
由图3可知，南京河西地区地面沉降主要发生在中部和北部区域，集中在江山广场—滨江风光带—绿博园—积善广场—汇贤居一带，在汇贤居、典雅居—积善广场、滨江风光带、江山广场（新）、定淮门大街西出现200mm以上的沉降漏斗;南部区域整体沉降较小，但在东北侧临近中部的汪家村东处（油坊桥周边）出现沉降量达372.3mm的沉降漏斗。
5 沉降影响分析
由上述监测成果可知，由于地处长江漫滩软弱地层结构，结合南京河西地区地层结构及规划开发建设现状，整個河西地区普遍存在不同程度的地面沉降，趋于多年持续稳定发展态势。
河西北部至河西中部区域为河西最早集中开发区，基坑开挖与降水活动都极大地扰动了原有的地质平衡，且该区域地基承载力较差，软土层厚度平均在20m左右，因各类建设施工导致该地区沉降漏斗的形成，软土层固结导致了该地区沉降漏斗的扩大与连接成片。
油坊桥周边由于受地铁2号线施工与运营扰动影响，从而导致其周边大范围沉降漏斗的出现。
河西南部地区正处于建设高峰时期，基坑的开挖、地下水的采集以及地铁2号线西延工程的施工等诸多因素，使得河西南部地区的沉降后期将呈增大的趋势。
6 结论
本文基于精密水准技术于2005-2018年对南京河西地区进行持续监测，在对监测成果深入分析的基础上，阐述了河西地区整体地面沉降变形的分布特征，并根据河西地区地层结构及规划建设现状，对地面沉降影响因素进行了探析，为该区域基础建设和城市规划提供了基础数据支持。
【参考文献】
【1】潘登，王继华，汪宝存，等.郑州市地面沉降分布特征及机理研究[J].山东农业大学学报（自然科学版），2020，51（4）：01-04.
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