DOI:10.13379/j.issn.1003-8825.202203008开放科学(资源服务)标识码(OSID)基于InSAR的城市群地表沉降监测与基础设施安全预警研究李士林,黎浩(中交第三公路工程局有限公司,北京100102)摘要:以长株潭城市群为研究对象,基于InSAR技术建立传感监测网,采用干涉相位差算法,选取稳定PS候选点构建拓扑网,分析城市群的整体沉降趋势,获得关键目标区域的延迟相位分析结果;采用数值仿真技术建立目标结构的数值模型,导入沉降数据,考虑结构自重、温度、车道荷载等因素分析其应力水平,并与规范容许值对比判定结构安全。结果表明:将InSAR技术与数值仿真技术相结合,可实现城市群地表沉降的大面积监测需要,还可为关键基础设施的安全预警提供新方法和新思路。关键词:城市桥梁;安全预警;InSAR技术;基础沉降;数值仿真中图分类号:U411文献标志码:A文章编号:1003−8825(2023)01−0025−060引言目前,我国主要城市群处于快速建设和发展阶段,城市群建设引发的地形变化,如地下水开采、开挖地下管线或地铁轨道设施引起的地面下沉,往往导致原来稳定的城市基础设施出现质量隐患[1-2]。以长株潭城市群为例,该区域地质岩性相对复杂、活动断裂带分布,且存在地下水抽取活动,增大地表沉降风险,不但威胁城市基础设施安全,也增加了相关管理、养护部门的工作难度。因此,建立城市群地表沉降的监测网络、分析城市群的整体沉降趋势与关键基础设施周边地表的沉降信息、并建立城市基础设施的安全预警措施,对于城市基础设施的健康养护具有重要意义。作为城市交通基础设施中的关键节点,桥梁起到跨越河流、不良地质或满足其他交通需要的作用。基础是桥梁结构中与地面相接触的部分,承担了传递桥梁上部荷载的作用。为了确保桥梁结构安全,桥梁基础必须具有足够的强度和稳定性,其沉降值也应在容许范围之内[3-5]。传统的桥梁基础沉降监测手段,主要以人工对单个桥梁进行现场测量为主[6-7]。但长株潭城市群桥梁待检数量多,以人工检测为主的方式存在检测作业时间长、工作效率低、劳动强度大、涉及面域有限、数据处理慢等问题。此外,该方法通常还需封路封桥,影响了桥梁的正常运营,可能造成交通拥堵现象[3]。随着卫星雷达遥感数据源的不断丰富、数据质量的不断提升、算法研究的不断深入,雷达干涉测量技术的地表位移监测精度已经达到了毫米级,并在交通、能源、住建、水利、地质等领域等到了广泛的应用[8-9]。利用遥感技术进行桥梁的精细观测和桥梁周边大...