导航：安全管理网>> 安全论文>> 建筑安全论文>>正文

北京地面沉降灾害评估指标及标准划分

文档作者：范晓岭张青文档来源：北京交科公路勘察设计研究院有限公		点击数：	更新时间： 2025年05月12日
下载地址：点击这里	文件大小： 1.95 MB 共4页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共4页]

本文件共4页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：1.95 MB 共4页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：高速铁路架桥机过槽形梁架设施工技术

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

都市快轨交通·第29卷第4期2016年8月《土建技术●
doi：10．3969／j．issn．1672—6073．2016．04．020
北京地面沉降灾害评估
指标及标准划分
范晓岭张青
(北京交科公路勘察设计研究院有限公司北京100191)
摘要随着北京市地铁工程的大规模兴建，地面沉
降灾害对其危害逐渐显现出来。地铁线路具有线路
长、规模大，沿线可能穿越不同的工程和水文地质单
元。如何在地质灾害危险性评估中，科学、客观、合理
地对地面沉降灾害进行评估，就显得尤为重要。在前
人工作的基础上，建议引入单位沉降速度差异率这一
指标，与地面累计沉降量、沉降速度共同作为地铁等重
大线性工程地面沉降地质灾害危险性评估的指标，阐
述各项指标值的获得方法，并对指标进行无量纲化处
理，建立相应的地灾评估方法。
关键词地面沉降；评价指标；评价标准；单位沉降速
度差异率
中图分类号U231 文献标志码A
文章编号1672—6073(2016)04—0089—04
地面沉降是北京市平原区地质灾害的一个重要类
型，是工程建设在进行地质灾害危险性评估工作中的
一项重要内容，其评估指标的确定应以反映地面沉降
对工程危害为基础。地面沉降最直接的危害就是导致
地面下沉、水准点失准、地面开裂，间接造成地下井管
变形，道路、建(构)筑物开裂等，在受灾体破坏形式上
主要表现为渐变性破坏。目前常用的有地面累计沉降
量和沉降速度两个指标，但对不同的工程类型(线状、
点状、区域性)、规模(大、中、小)和地质环境(复杂、简
单)，其指标的侧重点各不相同，在评估体系中的权重
也不尽相同，甚至反映不出地面沉降对工程的具体危
害情况。因此，选用合理的指标类型，并建立相应的评
收稿日期：2015-07-25 修回日期：2015-08-13
作者简介：范晓岭，男，硕士，高级工程师，注册土木工程师(岩土)
主要从事工程地质和地质灾害防治方面的工作
272971 7596@qq．com
价体系，对评估结论的指导性更为重要。
l 评价指标
目前北京市地面沉降的评价指标主要有两种，分
别是地面累计沉降量S和沉降速度y。地面累计沉降
量是对地面沉降总量最直接的反映，而沉降速度则是
对该区域沉降快慢的反映，这两个指标反映了一个地
区地面沉降的发展情况，在北京市地质灾害危险性评
估工作中最为常用，其常用评估标准见表l。
这种评估指标在工民建及城市设施等一些点状工
程中，能够直接反映地面沉降对其危害的特点。但随
着北京市地铁规划建设和城市道路建设的不断发展，
地铁及道路等线性工程，沿途可能穿越不同的地面沉
降区域，地面沉降对这些线性工程的危害，仅依靠上述
两个指标不能真正反映地面沉降对其危害的特点。对
于线性工程主要表现在不均匀沉降对工程的破坏，因
此建议引入“单位沉降速度差异率”这一指标，它是指
单位长度沉降速度差异，单位为lliln／a·km，其值等于
两点的沉降速度之差与两点距离的比值。
表1 北京地区地面沉降常用评估标准
综合评估指标
率号危险性铲级
地面累计沉降量⋯m妯，面：冗降速厚／(Ium／．11
l 危险性小。<300
2 危险性中等300—1 000
3 危险性大≥l 000
≤10
lO～20
≥20
将地面累计沉降量s、沉降速度y、单位沉降速度
差异率6。等3个指标作为评估地面沉降灾害的评价
标准。
2 3个指标的获得
1)目前，北京市已建立起比较完善的地面沉降观
URBAN RAPID RAIL TRANSIT鹊
万方数据
都市快轨交通·第29卷第4期2016年8月
测系统，不间断测量地面沉降量，并定期向社会公布，
主要以地面累计沉降量图的形式发布。建议以北京市
地面沉降观测系统为基础，定期向社会公布地面累计
沉降量等值线图，以期能更好地为本市地面沉降评估
工作服务。
2)沉降速率为不同年份测定同一地点的地面累
计沉降量之差与年份之差的比值，该值可以通过收集
不同年份的地面累计沉降量图，查询同一地点不同年
份的地面累计沉降量，取其差值与年份差值的比值，即
可获得该数据。
3)获得区域范围内的点沉降速度数据后，根据坐
标位置，生成沉降速度等值线图，从该图中，可以较方
便地计算任意两点的单位沉降速度差异率(沉降速度
等值线图类似于等高线图，图中等值线越密集的地方，
说明该处的单位沉降速度差异率越大，而由其产生的
危害也就越大)。
3评价方法
目前，地面沉降地质灾害危险性评估方法常用的
是采用地面累计沉降量和沉降速率2个指标，按照其
中单一指标所达到的危险性等级进行评估级别确定。
用这种方法未考虑评价指标对工程的影响程度，在具
体评估工作中，因工程类型、规模和地质环境的不同，
采用的评估方法和标准不能准确表述其危险性等
级⋯。如地面累计沉降量对点状工程的影响可以根
据区域沉降的特点进行一定的基础沉降预留，其危险
性评定可适当降低；对线状工程来讲，沉降速率即使很
小，但如果全线沉降速率变化差异较大，其对线路的危
害也不容忽视。
结合以往的研究成果，建议选用地面累计沉降量
S、沉降速度y、单位沉降速度差异率6。等3个指标，根
据评估过程对不同工程、不同规模、不同重要性工程的
影响侧重点，采用层次分析法，确定3个指标在评价中
的权重，并对各个指标进行量化，建立相应的评价标
准旧J。依据经验对其中的各个指标进行危险性分级，
做无量纲处理，将各个指标的计算数值和权重值的乘
积求和，计算其危险性指数。
文章采用前人在地面沉降危险性分级量化分析研
究中确定的权重分配，3个主要沉降特征的权重值：地
面累计沉降量为0．12，沉降速率为0．31，单位沉降速
度差异率为0．55。
4评价标准
地铁建设一般对沉降量控制相对较为严格，地面
90 URBAN RAPID RAIL TRANSIT
沉降评估指标标准的确定应以地铁工程对沉降量的要
求划定。但目前在地质灾害危险性对地铁工程的评估
中并没有建立起统一的标准。本文中地面累计沉降
量、沉降速度两个评价指标依然采用北京市常用评价
标准，对于单位沉降速度差异率，结合相关设计单位对
沉降差异的控制要求，建议采用以下标准，综合评价指
标见表2。
表2地铁工程地面沉降灾害评价指标
序号危险性分级地面累计
沉降量
s／nlnl
综合评估指标
地面单位沉降计算
沉降速度速度差异率数值
W(mm／a)6，／(nmCa·km)
l 危险性小<。300 ≤5
2 危险性中等300一l 000 5—20
3 危险性大≥1 000 ≥20
≤2 l～3
2～7 3～10
≥7 ≥10
注：表中的“计算数值”是将用于评价的3个指标统一无量纲化。例
如某点的地面累计沉降量、沉降速度、单位沉降沉降速度差异率分别
为350 mill、18 mm,／a。5 mm／a·km。其对应的计算数值采用内插法计
算分别为3．5、9．1、7．2。
结合各评价指标的权
重分配以及表2中“计算
数值”的分配原则，建立
其评判地面沉降灾害危险
性大小的标准，即将各个
指标的计算数值和权重值
表3地铁工程地面沉降
灾害危险-陛大小分级
危险性计算数值
≤3
3～10
≥10
危险性大小分级
危险性小
危险性中等
危险性大
的乘积求和，建立分级标准见表3。
5工程实例
5．1 工程概况
北京地铁6号线一期工程位于北京市中部，呈东
西走向，分布于海淀区、西城区、东城区、朝阳区和通州
区5个区。线路起于昆玉河西岸的五路站，东至通州
新城，至草房站结束，全长30．1 km，共设车站22座。
5．2沿线地面沉降概况
地铁6号线一期工程横穿东八里庄一大郊亭沉降
中心(星火路站位于沉降中心附近)。该沉降中心为北
京市新近形成的5个较大沉降区之一，从1959年到
2005年，中心累计沉降量已达850 inln左右，中心沉降
速率在18 mm／a左右。
项目为线状工程，长度较大，故各区间沉降量、沉
降速率均有所不同。截至2005年，线路起点至北海公
园站，基本没受到地面沉降的影响；北海公园站一东四
站沉降量为50～100 mill，沉降速率≤2．5 mln／／a；东四
站一朝阳门站沉降量在100—200 mm，沉降速率为
万方数据
北京地面沉降灾害评估指标及标准划分
2．5—5 mnl,／a；朝阳门站一呼家楼站沉降量在200—
250 mm，沉降速率为5—7．5 ram／a；呼家楼～草房站沉
降量2300 mill，沉降速率I>7．5 mmfa。
5．3评估过程
本文收集了北京市1999年和2005年的地面累计
沉降量旧J，以线路两侧各1 km为界作为研究范围(为
方便划分网格，局部研究范围可能大于1 kin)，沿线路
走向间隔1．0 km，垂直线路走向间隔0．5 km，应用地面
累计沉降量图计算各网格交叉点的1999年和2005年
的地面累计沉降量，并求得各交叉点的沉降速度，据此
生成地面沉降速度等值线图。根据地面沉降速度等值
线图，计算单位沉降速度差异率，生成单位沉降速度差
异率等值线图。地面累计沉降量等值线图、沉降速度等
值线图、单位沉降速度差异率等值线图分别见图1—3。
310000．
～ 一
330098 000000：L—-——————_1r
307 000——．一一一—二ji‘；i曩--～～ 500 000 505 000 510 000 515 000 520 000 525 000
图1 2005年地面累计沉降量等值线图
30109308：O：QO：-兰1307000菱鐾鎏菱菱000| ，一L_，j 二三一．-_t．_婆勇蠡i润r量
．-～- 董：．二 一。主≥ _E二兰考孳l。嗣理∥3糖矿) i；至量兰．：：璺■■‘：二．鉴Σ0j
图2 1999--2005年地面沉降速度等值线图
以单元格为单位，分别计算单元格内的平均地面
累计沉降量、沉降速度及单位沉降速度差异率，应用权
重分配值和无量纲处理方法分别计算地面沉降危害性
数值，计算结果见图4，应用表4的划分标准，对北京地
铁6号线进行地质灾害危险性等级划分。
[
310 0001．．．．：一、，’'：
～’⋯
330908307 80辫00一兰』兰兰三盈O001 - 、★·
·：一olL 。： 一。■t，暾i。
图3 1999--2005年单位沉降速度差异率等值线图
310 OOO．．=—‘ 一‘”，互≤ 一
309
0。：308 000 ．．．?o。_——赛耋整。___ ，o：t望警土
307 000
一一～一⋯～二． 一一‘；主i：。．、。』。～～．
500 000 505 000 510 000 515 000 520 000 525‘000
n
图4地面沉降危险性指数等值线图
5．4评估结果及分析
1)当采用地面累计沉降量|s、沉降速度y和单位
宝沉降速度差异率6。判断地质灾害危险性等级时，南锣
鼓巷站一青年路站段地灾危险性指数为3—10，长度为
10．6 km，占评估长度41％，地灾评估级别为中等。褡
(裢坡站)黄(渠站)区间中点至黄(渠)常(营)区间中
点地灾危险性指数为10～12，长度为1．6 km，占评估长
度6％，地灾评估级别为大，其余路段地质灾害危险性
为小级。评估结果见表4、图4和图5。
表4不同指标下地质灾害危险性评级
评价指标地灾危险性小级地灾危险性中级地灾危险性大级
其他路段累计地面沉降均小于
S／ram 300 mill，长度21．9 km(占评估长
度85％)
青年路站嗒裢坡站段累计沉降量在
300—320 mm，长度为4 km(占评估长无
度15％)
V／(ram／a) 度麓亨段长度14．2 km(占评估长薹豢凳壤漂造譬。量嘉喜羹。．篇徽荔28’长度为
Vc一㈤度篙≯躺·⋯㈨种长：鸯黧缝．黜劂量篓主麓浮
瑚⋯肌％-It-，余％,g，⋯13．7 km(⋯长度妻鬻端∞10’长羹徽麓篡辫≠
URBAN RAPID RAIL TRANSIT 91
万方数据
都市快轨交通·第29卷第4期2016年8月
’
舯}崎．母F_咕．．{．。毒}娜n}．母擗*q嘏H．f，秘神。t．¨呻+谲．．一一r”^：’}叶一
Sij栅罅■■lit"
j潸l●t·
；：．4jE●‘ ⋯
H发++t麟nm2'譬h、}_-__-—l_·___·___o_·-·___·一_
■kh‘-!t
注：绿色为危险性小级，黄色为危险性中级．红色为危险性大级。
图5不同指标地面沉降危险性评级
2)当采用地面累计沉降量．s和沉降速度y进行
地质灾害危险性评估时，本线路的评估结果主要受沉
降速度y的影响，评估结果中路段累计长度与采用
3个指标时相近，但范围有较大变化，说明单位沉降
速度差异率6。指标的引入对评估范围及结果有较大
影响。
3)当采用地面累计沉降量和沉降速率2个指标，
按照其中单一指标所达到的危险性等级进行危险性评
估，结果同沉降速度y；当引入单位沉降速度差异率6。
后，其评价结果较2个指标危险性评估级别明显偏大，
且沉降速度原为危险性大的路段，评价结果显示为小
级，说明该段虽然沉降速度较大，但是其单位沉降速度
差异率较小，地面沉降对地铁的建设可通过基础埋置
补偿方式进行预防，地面沉降评估危险性相对较小。
另外，采用3个指标通过权重分配时，其3个指标评估
重叠区域，地灾评估级别普遍为中等至大级。
4)评估中采用的指标无量纲处理，有助于进行地
灾评估的量化评定，为地灾评估的分级创造条件。但受
量化分级上限确定和各个指标在评估中权重的影响，其
单一指标对地灾评估级别的确定和对评估线路的危害
影响容易降低。如地面累计沉降量指标评定位于危险
性大的界线时，受权重影响，其评定结果可能为中等。
5)评价的精度同单元网格的划分有一定关系，建
议累计地面沉降、沉降速率和单位沉降速度差异率变
化较大位置的网格可适当加密，以保证评价的精度。
6结论
1)随着北京市地铁建设的不断展开，地面沉降对
地铁等重大线性工程的影响越来越明显。地面累计沉
降量和沉降速度作为目前常用的评价指标，已不能较
全面反映地面沉降对其的影响，因此建议引入单位沉
降速度差异率这一指标。
2)以北京地铁6号线一期工程为例，采用地面累
计沉降量s、沉降速度y和单位沉降速度差异率艿。等
3个指标，按照指标权重的不同进行地面沉降地质灾害
危险性评估分级。通过对比常规评价结果，表明单位
沉降速度差异率6。指标的引入对线性工程影响较大，
可以作为其中一个重要指标进行评估。
3)以地面累计沉降量Js、沉降速度y和单位沉降
速度差异率6。等3个指标建立的地面沉降危险性分级
标准仅是从收集的数据和资料得到的经验性数据，以
此应用在全市范围内的地铁地质灾害危险性评估，其
分级标准还有待进一步的完善和提高。
参考文献
[1]王国良，李桂玲，地面沉降危险性分级量化分析[J]．城
市地质，2007，2(2)：19—26．
[2]王国良．层次分析法在地质灾害危险性评估中的应用
[C]．西部探矿工程，2006(9)：286。288．
[3]赵守生，刘明坤，周毅．北京市地面沉降监测网建设[J]．
城市地质，2008，3(3)：40—44．
(编辑：郝京红)
Assessment Index and Standard of Ground Subsidence Disaster in Beijing
Fan Xiaoling Zhang Qing
(Jiaoke Transport Consultants Ltd．．Beijing 100191)
Abstract：In recent years，with the large·scale construction of subway projects缸Be学ng，the harm of ground subsidence has
graduany manifested themselves．Subway lines are long l缸es．and of large scales and may cross different enghaeering and
hydrogeological units，and eVen different land subsidence areas．Thus，it is particularly important to assess ground subsidence
scientifically，objectively and rationally证geological hazard assessment．On the basis of the previous work，this article suggests
hatroduchag the hadex of“Variability of Unit Settlhag Velocicy”，together with accumulative ground settlement，and settling velocity as
the ground subsidence geological hazard assessment index缸subway and major engineering projects to establish the method of
disaster evaluation．
Key words：ground subsidence；evaluation index；assessment criterion；variability of unit settling velocity
92 URBAN RAPID RAIL TRANSIT

网友评论 more

建筑安全论文最新内容

05-12