大地形變監(jiān)測(cè)要求和系統(tǒng)

1、大地形變監(jiān)測(cè)要求和系統(tǒng)主 要 內(nèi) 容大地形變概述城市地表變形觀測(cè)礦山地表移動(dòng)監(jiān)測(cè)滑坡觀測(cè)大地形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)7-1 大地形變概述 研究目的：研討大地的時(shí)空變化，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)一、地質(zhì)構(gòu)造 地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生地層的變形和破壞所形成的地層（巖層和巖體）的基本形態(tài)在空間的分布。 1、地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的分類(lèi) 2、地殼活動(dòng)的方式及特征 3、大地形變與構(gòu)造的關(guān)系4、大地形變與地震活動(dòng)的關(guān)系5、我國(guó)地殼形變研究概況6、大地測(cè)量與 地震背景預(yù)報(bào)二 地震1 地震概述地殼形變是孕震過(guò)程中地應(yīng)力集中及演化直接產(chǎn)生的地殼運(yùn)動(dòng)效應(yīng)。 1、地殼：地球最外面的一層，一般厚33公里（大陸）或7公里（海洋）。2、地幔：介于地殼和地核之間的部分，平

2、均厚度為2870公里左右。3、地核： 地球的中心部分，半徑為3473公里左右。地震分為天然地震和人工地震1、天然地震主要是構(gòu)造地震，它是由于地下深處巖石破裂、錯(cuò)動(dòng)把長(zhǎng)期積累起來(lái)的能量急劇釋放出來(lái)，以地震波的形式向四面八方傳播出去，到地面引起的房搖地動(dòng)。構(gòu)造地震約占地震總數(shù)的90%以上。其次是由火山噴發(fā)引起的地震，稱(chēng)為火山地震，約占地震總數(shù)的7%。此外，某些特殊情況下了也會(huì)產(chǎn)生地震，如巖洞崩塌（陷落地震）、大隕石沖擊地面（隕石沖擊地震）等。 2、人工地震是由人為活動(dòng)引起的地震。如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動(dòng)；在深井中進(jìn)行高壓注水以及大水庫(kù)蓄水后增加了地殼的壓力，有時(shí)也會(huì)誘發(fā)地震。 地震波發(fā)源的

3、地方，叫作震源。震源在地面上的垂直投影，叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常將震源深度小于70公里的叫淺源地震，深度在70-300公里的叫中源地震，深度大于300公里的叫深源地震。破壞性地震一般是淺源地震。如1976年的唐山地震的震源深度為12公里。2008年汶川地震真源深度18公里，2011年日本東部海域9級(jí)地震震源深度10公里。地震的產(chǎn)生和類(lèi)型地震破壞建筑物的原因 1、地震動(dòng)的慣性效應(yīng) 2、地震動(dòng)間接效應(yīng) 大地震前宏觀異常 1、動(dòng)物異常：魚(yú)上躍、牛馬不進(jìn)圈、鴨不下水、雞上樹(shù)、蛇出洞、鼠外逃等 2、地下水異常：發(fā)渾、翻花、漲落、冒氣泡、變味等 3、地光：奇妙的光，低空多色 4、地聲：

4、像雷聲、像狂風(fēng)怒吼、像炮聲、像機(jī)器聲、像撕布聲 我國(guó)的地震監(jiān)測(cè)能力 中國(guó)地震局在全國(guó)建立了415個(gè)專(zhuān)業(yè)地震臺(tái)站、20余個(gè)包含近300個(gè)站（點(diǎn)）的遙測(cè)地震臺(tái)網(wǎng)、560余個(gè)地方、企業(yè)觀測(cè)站（點(diǎn)），1200余部短波、超短波電臺(tái)組成的地震數(shù)據(jù)信息通信網(wǎng)絡(luò)。按觀測(cè)類(lèi)別分，專(zhuān)業(yè)臺(tái)站（點(diǎn)）中：測(cè)震有近600個(gè)站（點(diǎn)）800套儀器，強(qiáng)震觀測(cè)臺(tái)（點(diǎn)）240個(gè)，形變有160個(gè)站（點(diǎn)）297套儀器，電磁有近150余個(gè)站（點(diǎn)）280余套儀器，地下流體有近110個(gè)站（點(diǎn)）200套儀器；地方、企業(yè)臺(tái)站（點(diǎn)）中：測(cè)震有近220個(gè)站（點(diǎn)）250余套儀器，形變有60余個(gè)站（點(diǎn)）65套儀器，電磁有120余個(gè)站（點(diǎn)）125套儀器，

5、地下流體有300余個(gè)站（點(diǎn)）313套儀器。 2 研究地震活動(dòng)的特征 1)研究確定地震頻率、強(qiáng)度和震源的深淺 2)研究地震的周期性 3)了解地震的分區(qū)特性 4)強(qiáng)震震中位移狀況分析3地形變前兆觀測(cè) 伴隨地震的孕育、發(fā)生將產(chǎn)生多方面的異?，F(xiàn)象，如地震活動(dòng)、地殼形變、地下流體變動(dòng)、大地電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)的異常變化，以及地殼介質(zhì)多種物理性質(zhì)的變化等。通常把這些與地震孕育和發(fā)生過(guò)程相關(guān)聯(lián)的、在正常變化背景上所出現(xiàn)的異常變化稱(chēng)之為地震前兆。我國(guó)目前開(kāi)展三大類(lèi)前兆學(xué)科的幾十種前兆觀測(cè)，主要觀測(cè)項(xiàng)目如下 地震前兆觀測(cè)地殼形變前兆觀測(cè)流動(dòng)形變觀測(cè)區(qū)域水準(zhǔn)觀測(cè)跨斷層形變觀測(cè)流動(dòng)重力觀測(cè)GPS觀測(cè)應(yīng)變觀測(cè)地傾斜觀測(cè)

6、重力觀測(cè)跨斷層形變觀測(cè)水平擺傾斜儀觀測(cè)水管傾斜儀觀測(cè)鉆孔傾斜儀觀測(cè)石英伸縮儀觀測(cè)鉆孔應(yīng)變儀觀測(cè)絕對(duì)重力觀測(cè)相對(duì)重力觀測(cè)線應(yīng)變觀測(cè)體應(yīng)變觀測(cè)臺(tái)站形變觀測(cè)流動(dòng)地磁觀測(cè)地電觀測(cè)地磁場(chǎng)總強(qiáng)度觀測(cè)地磁觀測(cè)臺(tái)站地電地磁觀測(cè)地電阻率觀測(cè)大地電場(chǎng)觀測(cè)絕對(duì)地磁觀測(cè)（D、I、F或D、F、Z）相對(duì)地磁觀測(cè)（D、H、Z或X、Y、Z）地電地磁前兆觀測(cè)電磁波觀測(cè)降雨量觀測(cè)氣壓觀測(cè)氣溫觀測(cè)溫度觀測(cè)風(fēng)速風(fēng)力觀測(cè)淺井水位觀測(cè)地表水位觀測(cè)前兆輔助觀測(cè)4 大地形變觀測(cè)站的設(shè)計(jì) 1)地震強(qiáng)度分析 2)大地與地震形變觀測(cè)站的設(shè)站原則 持久性和階段性相結(jié)合 穩(wěn)定可靠的控制點(diǎn) 觀測(cè)線垂直于構(gòu)造體的走向 地質(zhì)構(gòu)造區(qū)加密布點(diǎn) 選用適宜的高斯投

7、影帶 選擇可靠的形變基準(zhǔn)5 我國(guó)地震預(yù)報(bào)研究概況 1966年邢臺(tái)地震以來(lái)，我們?cè)诘卣痤A(yù)報(bào)及其研究方面，已初步建立起5大基礎(chǔ)： 1建立了地震預(yù)測(cè)的多學(xué)科觀測(cè)系統(tǒng) 目前，我國(guó)約有400多個(gè)地震觀測(cè)臺(tái)，1700多個(gè)前兆觀測(cè)臺(tái)，組成了多學(xué)科的觀測(cè)系統(tǒng)。 2取得了一批中強(qiáng)以上乃至大地震的震例資料 自1966年以來(lái)，已取得123個(gè)5級(jí)以上震例資料，其中6級(jí)以上震例40個(gè)，7級(jí)以上震例14個(gè)。共獲得2000余條前兆異常，其中地震學(xué)科異常約占1/3，其它學(xué)科異常約占2/3。3建立了經(jīng)驗(yàn)性預(yù)測(cè)的方法和判據(jù)（經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)基礎(chǔ)） 異常類(lèi)型（趨勢(shì)異常和突發(fā)性異常）與階段預(yù)報(bào)（中期預(yù)報(bào)與短臨預(yù)報(bào)）； 異常的統(tǒng)計(jì)特征（及其參

8、量）與未來(lái)地震關(guān)系； 震級(jí)與異常種類(lèi)、數(shù)量、密度的關(guān)系； 震級(jí)與異常（趨勢(shì)異常）持續(xù)時(shí)間、展布范圍關(guān)系； 震中與異常分布范圍、異常集中區(qū)關(guān)系。 異常群體的時(shí)空動(dòng)態(tài)演化與未來(lái)地震發(fā)震地點(diǎn)、時(shí)間的關(guān)系；4建立了地震分析預(yù)報(bào)技術(shù)系統(tǒng)（技術(shù)基礎(chǔ)） 地震數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸系統(tǒng)； 數(shù)據(jù)處理和資料分析系統(tǒng)； 震情分析和演示系統(tǒng)。5初步探索了地震孕育的理論和模型（初步的理論基礎(chǔ)） 單個(gè)震源：組合模型、膨脹蠕動(dòng)模型、堅(jiān)固體孕震模型等； 成組地震：多應(yīng)力集中點(diǎn)場(chǎng)、構(gòu)造塊體成組孕震模型、活動(dòng)地塊動(dòng)力學(xué)模型等。我國(guó)GPS 監(jiān)測(cè)網(wǎng)概況 我國(guó)應(yīng)用GPS 研究地殼運(yùn)動(dòng)始于90年代初期，在全國(guó)布設(shè)了22個(gè)不定期復(fù)測(cè)的GPS

9、站。后復(fù)測(cè)了7 條邊，其結(jié)果首次給出了認(rèn)為影響中國(guó)大陸地殼運(yùn)動(dòng)的主要力源來(lái)自印度板塊向北推擠歐亞大陸的看法的直接定量證據(jù)。 滇西地區(qū)的GPS 結(jié)果，監(jiān)測(cè)到劍川麗江斷裂和紅河斷裂帶的明顯活動(dòng)，并根據(jù)活動(dòng)斷層變形的反演計(jì)算，在1993年預(yù)測(cè)在該斷裂帶上將發(fā)生一次6.8 7.0 級(jí)的地震，而1996年的麗江發(fā)生了7.0 級(jí)地震與預(yù)測(cè)震中位置相差僅30km，證實(shí)了GPS 的有效性。 我國(guó)在GPS 研究地殼運(yùn)動(dòng)方面與先進(jìn)國(guó)家相比，有一定的差距。主要是用于地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)的GPS 連續(xù)觀測(cè)站數(shù)量太少，定期復(fù)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)數(shù)也嚴(yán)重不足，空間分布太稀，復(fù)測(cè)次數(shù)過(guò)少，無(wú)法取得一定時(shí)空分辨率的全國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)圖像和參數(shù)，更談不上

10、為地震預(yù)報(bào)所需的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)了。 1997年國(guó)家正式啟動(dòng)了國(guó)家重大科學(xué)工程中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)（CMONOC）。它是以GPS 為主，輔之已有的VLBI和SLR 等空間技術(shù)，結(jié)合精密重力和精密水準(zhǔn)構(gòu)成的大范圍、高精度、高時(shí)空分辨率的地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。 CMONOC是一個(gè)綜合性、多用途、連續(xù)觀測(cè)、數(shù)據(jù)共享、全國(guó)統(tǒng)一的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，從根本上改善地球表層固、液、氣三個(gè)圈層的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方式和功能。由中國(guó)地震局牽頭，總參測(cè)繪局、中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家測(cè)繪局共同建設(shè)。 CMONOC以地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)為主，兼顧大地測(cè)量和國(guó)防建設(shè)的需要，可服務(wù)于廣域差分GPS 、氣象、電離層等領(lǐng)域。 目前地震預(yù)測(cè)的最大困難1、震源在地下

11、，不能直接觀測(cè)2、異常變化與地震關(guān)系的不唯一性3、各局部地區(qū)異常變化關(guān)系的復(fù)雜性4、地震可能性前前兆表現(xiàn)的差異性5、各種觀測(cè)方法在預(yù)報(bào)中的局限性6、各種臨震異常的短暫性7、各種統(tǒng)計(jì)、類(lèi)比、外推方法的局限性7-2 城市地表變形觀測(cè)一 城市地表沉降概況 1 地面沉降嚴(yán)重 長(zhǎng)三角在經(jīng)濟(jì)發(fā)展城市沉陷間抉擇 在長(zhǎng)三角(長(zhǎng)江以南)10萬(wàn)平方公里的范圍內(nèi)，因?yàn)殚L(zhǎng)期超采地下水，引起了區(qū)域性地面沉降與地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，區(qū)內(nèi)三分之一范圍內(nèi)累計(jì)沉降已超200毫米，面積近1萬(wàn)平方公里。其中上海市是我國(guó)發(fā)生地面沉降現(xiàn)象最早、影響最大、危害最嚴(yán)重的城市；江蘇省的蘇、錫、常地區(qū)，浙江省的杭、嘉、湖等地已經(jīng)形成三個(gè)區(qū)域性沉降

12、中心，最大累計(jì)沉降量分別達(dá)到米、米和米，形成了三個(gè)大“漏斗”。“長(zhǎng)三角地區(qū)因地面沉降造成的經(jīng)濟(jì)損失共計(jì)為3150億元”。 上海市地面沉降量分區(qū)統(tǒng)計(jì)表(1980-1995)地域-8095年累積沉降量（mm）- 年均沉降量(mm) 中心城區(qū)-118.6-7.9 浦東新區(qū)-78.9-5.3 寶山區(qū)-111.8-7.5 嘉定區(qū)-90.0-6.0 閔行區(qū)-76.9-5.1 松江區(qū)-55.2-3.7 金山區(qū)-62.2-4.1 奉賢縣-57.7-3.8 南匯縣-76.3-5.1 青浦縣-52.7-3.5 崇明縣-59.6-4.0 全市平均-81.4-5.4 2 北京啟動(dòng)地面沉降預(yù)警 首都正在加速下沉 據(jù)市地

13、勘局水文地質(zhì)大隊(duì)負(fù)責(zé)人介紹，北京供水三分之二來(lái)自地下水。近年來(lái)，由于地下水的超量開(kāi)采，北京平原地面沉降呈快速增加趨勢(shì)。到目前為止，在東郊八里莊大郊亭、東北郊來(lái)廣營(yíng)、昌平沙河八仙莊、大興榆垡禮賢、順義平各莊等地已經(jīng)形成了五個(gè)較大的沉降區(qū)，沉降中心累計(jì)沉降量分別達(dá)到722毫米、565毫米、688毫米、661毫米、250毫米。最嚴(yán)重的地方，地表還在以每年20至30毫米的速度下沉。由于地面沉降，北京城市基礎(chǔ)設(shè)施受到一定程度的損害。在部分沉降區(qū)發(fā)現(xiàn)工廠、居民區(qū)樓房墻壁開(kāi)裂、地基下沉、地下管道工程損壞等50余處險(xiǎn)情，一些建筑物的抗震能力和使用壽命也受到影響。 北京市地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)站預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)（二期）工程

14、包括建成昌平區(qū)八仙莊站、順義區(qū)平各莊站、通州區(qū)土橋 ( 張家灣 ) 站以及大興區(qū)榆垡站 4 個(gè)地面沉降監(jiān)測(cè)站；在已有 14 個(gè)地面沉降 GPS 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，再建設(shè) 100 個(gè)地面沉降 GPS 與水準(zhǔn)一體點(diǎn)、 10 個(gè) INSAR 地面角反射器和 100 個(gè)地面沉降專(zhuān)門(mén)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；在原有地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，在空白區(qū)建設(shè) 5 組 15 眼地下水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)井；實(shí)現(xiàn)全市 7 個(gè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與傳輸，并建設(shè)可視化演示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)地面沉降監(jiān)測(cè)操作可視化?！岸诠こ獭苯ǔ珊?，將形成覆蓋全市整個(gè)沉降區(qū)的地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)北京市平原區(qū)地面沉降發(fā)展變化。2006年立項(xiàng)，08年建成。

15、北京市地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)站預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)（二期）3 西安市區(qū)地面沉降 西安市的地面沉降主要發(fā)生在城區(qū)和近郊區(qū)。從1959年開(kāi)始大范圍的水準(zhǔn)測(cè)量以來(lái)，截止1995年，累積沉降量超過(guò)200mm的范圍。面積為。 在西安沉降區(qū)內(nèi)，形成了7個(gè)沉降槽，中心分別位于北郊的辛家廟、西安交通大學(xué)、沙坡村、南郊的大雁塔什字、東八里村和西北工業(yè)大學(xué)。西安城郊大部分地區(qū)（除城區(qū)西北角外）累積沉降量均超過(guò)了600 mm ，有41 km2的地區(qū)超過(guò)了1000mm,東八里村、大雁塔什字、沙坡村、胡家廟沉降中心超過(guò)了2000 mm，其中東八里村地段達(dá)到2322 mm。 地面沉降強(qiáng)度的另一個(gè)指標(biāo)是沉降速率。沉降速率超過(guò)100 mm/

16、a的地區(qū)大約，分布在東八里村、省軍區(qū)、大雁塔什字、沙坡村、胡家廟附近，與沉降中心基本吻合。沉降速率在50100 mm/a的地區(qū)約42.5km2,主要分布在西安市南郊、東郊及城區(qū)范圍內(nèi)，而西安市北郊、西郊及東郊紡織城地區(qū)沉降速率均小于50 mm/a。西安市區(qū)地面沉降主要特征如下： 1、地面沉降中心與承壓水降落漏斗基本一致 受水文地質(zhì)條件及井群分布等因素的影響，地面沉降中心與承壓水降落漏斗基本對(duì)應(yīng)，二者的平面分布范圍總體上呈NE向橢圓形，承壓水水位下降大的地區(qū)，地面沉降量也相應(yīng)的較大。 2、地面沉降速率的年內(nèi)變化 由于一年內(nèi)承壓水各季度開(kāi)采量不同，水位下降速率也不相同，因而導(dǎo)致了地面沉降速率年內(nèi)的

17、變化，一般第三季度沉降量大，可占年內(nèi)沉降量的30%50%。 3、地面沉降中心發(fā)展具有繼承性 自1959年西安發(fā)生地面沉降以來(lái)，形成了小寨、沙坡、西工大及胡家廟等沉降中心，直到現(xiàn)在，這些沉降中心仍在發(fā)展，它們?cè)跁r(shí)空上的分布與發(fā)展具有繼承性。 4、地面沉降具有垂向發(fā)展迅速，水平擴(kuò)展緩慢的特點(diǎn) 在井群分布基本不變而地下水持續(xù)超采的情況下，地面沉降范圍水平擴(kuò)展較緩慢，而垂向沉降發(fā)展迅速。二 地面沉降概念 地面沉降是由多種因素引起的地表海拔緩慢降低的現(xiàn)象，是一種緩變的地質(zhì)災(zāi)害，既會(huì)造成市政基礎(chǔ)設(shè)施、道路橋梁、港區(qū)碼頭、地下管線和深井等直接損失，也會(huì)造成運(yùn)力下降、擋潮和排水等間接損失。在美國(guó)50個(gè)州中，大

18、約有24個(gè)州由于開(kāi)采地下水、石油和可燃性天然氣而產(chǎn)生不同程度的地面沉降。意大利的威尼斯，素有“水都”之稱(chēng)，地面沉降非常嚴(yán)重，著名的市政府大樓羅內(nèi)丹宮已下沉了米。 三 城市地表沉陷觀測(cè) 1 觀測(cè)精度與周期 精度指標(biāo)主要根據(jù)需要和年平均沉陷量大小、沉陷地區(qū)的面積選用國(guó)家一、二等或三四等水準(zhǔn)進(jìn)行。2 城市地表沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布設(shè) 地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)由地面沉降監(jiān)測(cè)水準(zhǔn)網(wǎng)、地面沉降監(jiān)測(cè)GPS 監(jiān)測(cè)網(wǎng)、地面沉降監(jiān)測(cè)地下水位(水量)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)組成，有條件時(shí)可利用InSAR 監(jiān)測(cè)技術(shù)作為補(bǔ)充 3 水準(zhǔn)網(wǎng)（點(diǎn)）布設(shè)原則與要求 1） 采用從整體至局部，逐級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的高程控制方法。2） 一等水準(zhǔn)網(wǎng)(環(huán)線)布設(shè)在沉降漏斗外

19、圍區(qū)；二等水準(zhǔn)網(wǎng)在一等水準(zhǔn)網(wǎng)環(huán)線內(nèi)布設(shè)。在地面沉降明顯的漏斗區(qū)可選取剖面施測(cè)線，加密觀測(cè)點(diǎn)。 3） 根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)特征和年均沉降量的大小，將整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)劃分成若干個(gè)不同的地面沉降結(jié)構(gòu)單元，并按其不同單元設(shè)置高程基準(zhǔn)標(biāo)、地面沉降標(biāo)和分層沉降標(biāo)(組)。4） 地面沉降監(jiān)測(cè)水準(zhǔn)網(wǎng)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，可以是單個(gè)起算點(diǎn)的自由網(wǎng)，也可以是多個(gè)控制網(wǎng)的復(fù)合網(wǎng)。起算點(diǎn)應(yīng)是基巖標(biāo)，其高程一般從國(guó)家一等水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)引測(cè)。水準(zhǔn)網(wǎng)建成后應(yīng)與已有的國(guó)家一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)接測(cè)，并繪制水準(zhǔn)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)接測(cè)圖 5）地面沉降標(biāo)點(diǎn)的選布，采用測(cè)區(qū)平均布點(diǎn)與沉降漏斗區(qū)加密布點(diǎn)相結(jié)合的方法，由沉降漏斗外圍區(qū)向中心區(qū)，布點(diǎn)密度逐漸加大。 6）在

20、監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)密度應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)工作的需要。普通沉降水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)密度和復(fù)測(cè)周期見(jiàn)表1。 7）水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)線原則上不宜過(guò)長(zhǎng), 一般平均線長(zhǎng)812km。8） 地面沉降監(jiān)測(cè)的精度，可根據(jù)需要和年均沉降量的大小、沉降區(qū)域的面積、復(fù)測(cè)周期長(zhǎng)短的不同要求確定。9）為消除或削弱地面沉降觀測(cè)過(guò)程中水準(zhǔn)點(diǎn)間的不均勻下沉所產(chǎn)生的影響，保證觀測(cè)精度，采取以下措施：a盡量縮短水準(zhǔn)環(huán)線或路線的長(zhǎng)度。亦可用兩架同級(jí)儀器代替往返測(cè)量，以縮短觀測(cè)時(shí)間。b測(cè)量路線、測(cè)量季節(jié)及所使用的測(cè)量?jī)x器應(yīng)保持固定。c測(cè)量作業(yè)應(yīng)從沉降量大的地區(qū)開(kāi)始，依次向沉降量小的地區(qū)推進(jìn)。當(dāng)高等水準(zhǔn)路線和低等水準(zhǔn)路線在同一年施測(cè)時(shí)，宜同期進(jìn)行。d在沉降量較

21、大的地區(qū)，應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)閉合環(huán)的測(cè)量，沉降水準(zhǔn)網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)由幾個(gè)小組協(xié)同作業(yè)時(shí)，應(yīng)同時(shí)接測(cè)。e最佳測(cè)量時(shí)段應(yīng)選擇沉降量相對(duì)最小的時(shí)段，一次測(cè)完。 10）監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布設(shè)時(shí)，應(yīng)盡量利用或靠近已有的國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)、城市高程網(wǎng)點(diǎn)、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以利于利用已有的資料或便于進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量的聯(lián)測(cè)。11）各等水準(zhǔn)測(cè)量路線應(yīng)選設(shè)在坡度較小、土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、施測(cè)方便的道路附近。盡量避免通過(guò)大河、沙灘、草地等地段。 12）地面水準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)位應(yīng)選在堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固之處?；鶐r水準(zhǔn)點(diǎn)不得位于活動(dòng)斷裂帶上；13）水準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)不得選在下列地點(diǎn)：a 即將進(jìn)行建筑施工的位置或準(zhǔn)備拆修的建筑物上；b 地勢(shì)低洼，易于積水淹沒(méi)之處；c 地質(zhì)條件不良（如

22、崩塌、滑坡、泥石流等）之處或地下管線之上；d 附近有劇烈振動(dòng)的地點(diǎn)；e 位置隱蔽，通視條件不良不便于觀測(cè)之處。 14）各等水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)埋設(shè)永久性標(biāo)石或標(biāo)志。標(biāo)石或標(biāo)志埋設(shè)應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：a水準(zhǔn)標(biāo)石應(yīng)埋設(shè)于表層土中，并選在便于長(zhǎng)久保存和使用處；b穩(wěn)固耐久，防腐蝕，抗侵蝕，并能保持垂直方向的穩(wěn)定；c標(biāo)石的底部應(yīng)埋設(shè)于凍土層以下，并澆筑混凝土基礎(chǔ)。15）各等水準(zhǔn)觀測(cè)，必須等埋設(shè)的水準(zhǔn)標(biāo)石穩(wěn)定后，方可進(jìn)行施測(cè)。沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)失效后，應(yīng)及時(shí)重新設(shè)置。 16）監(jiān)測(cè)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行定期調(diào)查，并注意人類(lèi)工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)其產(chǎn)生的影響。 17）各等水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)標(biāo)志結(jié)束后，應(yīng)詳細(xì)繪制點(diǎn)之記。 18）水準(zhǔn)標(biāo)石埋設(shè)后

23、，一般須經(jīng)過(guò)一個(gè)雨季, 凍土地區(qū)還須經(jīng)過(guò)一個(gè)凍解期，巖層上埋設(shè)的標(biāo)石須經(jīng)過(guò)一個(gè)月，方可進(jìn)行觀測(cè)。7-3 礦山地表移動(dòng)監(jiān)測(cè) 研究地表與巖層移動(dòng)的方法主要有實(shí)地觀測(cè)法、理論研究法和相似材料模型法。目前最主要的方法仍是實(shí)地觀測(cè)法。一 地表移動(dòng)規(guī)律 1 地下采動(dòng)是變形破壞的根源 2 采動(dòng)變形破壞邊界的劃分 3 常用的基本概念(地表移動(dòng)盆地，非充分采動(dòng)，充分采動(dòng)，地表移動(dòng)盆地主斷面) 4 地表移動(dòng)規(guī)律的特征 a 移動(dòng)盆地位于采區(qū)正上方，盆地形狀與采空區(qū)成對(duì)稱(chēng)分布 b 地表移動(dòng)盆地的平底部分位于采空區(qū)中央的正上方 c 下沉曲線的拐點(diǎn)(即二分之一之處)位于采區(qū)邊界線正上方或偏向采空區(qū)一側(cè)一段距離 二、 地表

24、移動(dòng)觀測(cè)站的設(shè)計(jì)1、需要收集的資料2、觀測(cè)站的設(shè)計(jì)方法(1) 傾斜觀測(cè)線位置及其長(zhǎng)度的確定 傾斜觀測(cè)線一般設(shè)置在移動(dòng)盆地的傾斜主斷面上。 傾斜觀測(cè)線的長(zhǎng)度，應(yīng)保證線的兩端在不受開(kāi)采影響的范圍內(nèi)。傾斜觀測(cè)線的長(zhǎng)度是在移動(dòng)盆地的傾斜主斷面上確定的。(2) 走向觀測(cè)線位置及其長(zhǎng)度的確定 走向觀測(cè)線應(yīng)設(shè)置在移動(dòng)盆地的走向主斷面上。走向觀測(cè)線的位置是在傾斜主斷面上確定的，從采空區(qū)中心按最大下沉角劃線與地面相交于O點(diǎn)，通過(guò)O點(diǎn)作垂直于煤層傾向的垂直斷面即為移動(dòng)盆地的走向主斷面，因此，該斷面與地面的交線即為走向觀測(cè)線的位置。走向觀測(cè)線的長(zhǎng)度是在走向主斷面上確定的。 (3) 測(cè)點(diǎn)數(shù)目及其密度 每條觀測(cè)線兩端都

25、應(yīng)設(shè)置觀測(cè)站控制點(diǎn)，且每端不得少于兩個(gè)；如因條件限制，也可只在觀測(cè)線的一端設(shè)置控制點(diǎn)，但不得少于3個(gè)。相鄰控制點(diǎn)的間距不得小于45m。控制點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在觀測(cè)線的工作長(zhǎng)度之外，且不應(yīng)受相鄰采區(qū)或工作面開(kāi)采的影響。每條觀測(cè)線的工作長(zhǎng)度之內(nèi)應(yīng)布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)的密度主要取決于開(kāi)采深度。三、 地表移動(dòng)觀測(cè)站的設(shè)置和觀測(cè) 觀測(cè)站的設(shè)置就是將設(shè)計(jì)好的觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)定到實(shí)地上去。標(biāo)定方法是，首先利用礦區(qū)控制點(diǎn)標(biāo)定出觀測(cè)站的控制點(diǎn)，再根據(jù)觀測(cè)站控制點(diǎn)標(biāo)定出觀測(cè)點(diǎn)和另一觀測(cè)線與該觀測(cè)線的交點(diǎn)，然后再在交點(diǎn)上安置儀器標(biāo)定另一觀測(cè)線上的控制點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)。 地表移動(dòng)觀測(cè)站觀測(cè)工作的基本內(nèi)容是：在采動(dòng)過(guò)程中，定期、重復(fù)測(cè)定觀測(cè)線上

26、各測(cè)點(diǎn)在不同時(shí)期內(nèi)空間位置的變化情況。具體可分為觀測(cè)站的連接測(cè)量、全面觀測(cè)、單獨(dú)進(jìn)行的水準(zhǔn)測(cè)量、地表破壞的測(cè)定和編錄。1、連接測(cè)量 根據(jù)礦區(qū)控制網(wǎng)測(cè)定出某個(gè)測(cè)站控制點(diǎn)的平面位置和高程，再根據(jù)該控制點(diǎn)來(lái)測(cè)定其他觀測(cè)點(diǎn)和控制點(diǎn)的位置，以便確定觀測(cè)線與回采工作面間的相互位置關(guān)系。2、全面觀測(cè) 包括采動(dòng)前的全面觀測(cè)和采動(dòng)后的全面觀測(cè)。在連接測(cè)量之后，設(shè)站地區(qū)未受采動(dòng)影響之前，應(yīng)對(duì)工作測(cè)點(diǎn)進(jìn)行兩次全面觀測(cè)，以確定工作測(cè)點(diǎn)在地表移動(dòng)前的位置。當(dāng)?shù)乇硐鲁吝_(dá)到50-100 mm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行采動(dòng)后的第一次全面觀測(cè)；在地表受采動(dòng)影響穩(wěn)定后，需進(jìn)行最后一次全面觀測(cè)，以確定移動(dòng)穩(wěn)定后各工作測(cè)點(diǎn)的空間位置。在地表移動(dòng)的活躍期進(jìn)行不少于四次的全面觀測(cè)，并適當(dāng)加密水準(zhǔn)測(cè)量。 全面觀測(cè)的內(nèi)容主要包括測(cè)定各工作測(cè)點(diǎn)的高程、丈量?jī)上噜徆ぷ鳒y(cè)點(diǎn)間的距離和測(cè)量各測(cè)點(diǎn)偏離觀測(cè)線方向的距離(又稱(chēng)支距)