天津地铁工程坍塌事故调查报告公布｜我们该如何监测轨道交通基础设施的沉降风险？

2021年10月12日15时35分左右，天津市东丽区地铁4号线登州南路站发生坍塌事故。近日，天津市应急管理局在官方网站上公布了此次坍塌事故的调查报告。

经事故调查组认定，这是一起生产安全责任事故，共造成4人死亡、1人轻伤，直接经济损失（不含事故罚款）667.626384万元。

轨道交通基础设施监测需求巨大

伴随着城市地下空间和地面基础工程建设速度的加快，空间资源与基建工程之间的矛盾和问题也不断突出。

类似于上面提到的坍塌事故并不少见，如佛山轨道交通2号线（事故时间2018年2月7日），深圳地铁8号线（事故时间2017年4月19日）和上海轨道交通16号线（事故时间2011年8月18日）均在建设期间出于不同原因发生过坍塌事故。

在长距离轨道线路的建造过程中，除人为责任事故外，地质环境不佳、地下资源过度开采，地下及地表设施过载，以及开挖隧道造成地下岩土体破坏等都会引发地表沉降与形变，给工程带来安全隐患。

当前，我国的基建工作已经从增量向存量过渡，地铁、铁路、公路等基础设施的安全性无疑是政府及群众关注的焦点。

沉降被视为地下工程中的一项重要监测指标，无论是在施工还是运营过程中，都需要定期进行监测来更好地了解形变现象及其可能的演变趋势，以确保设施的安全与稳定性。

轨道交通线路通常呈线性走向分布，具有距离长、分布广等特点，基于大范围、长时间维度的维护需求，轨道交通线路沉降监测对监测环境和技术要求很高。

通过遥感技术，特别是合成孔径雷达干涉技术(InSAR) 进行的形变监测可以补充或在某些情况下替代其它地面技术。

轨道交通基础设施全生命周期监测

干涉合成孔径雷达（InSAR）通过比较SAR测量的相位，以确定测量目标之间的相对地面位移。InSAR技术是一个发展迅速的高精度遥感测量技术手段，大地量子提供轨道交通基础设施贯穿整个工程生命周期的监测服务。

施工前

辅助选线规划

在规划线路前对沿线地质状态、周边环境沉降整体勘察进行风险规划管理。

施工期间

补充施工测量和保护第三方资产

在新规划的站点、线路、路网改造等修建过程，持续识别不稳定区域及修建过程变形情况，使用InSAR技术进行监测以最大限度地减少时间和成本。

运营期间

周期性安全监测

安全运维期轨道交通基础设施周期性监测；沿线地质灾害早期隐患识别，并对汛期、雨季，沿线隐患区域预警。

SAR卫星监测示意图

1

轨道交通基础设施区域性沉降监测‍

大地量子曾对武汉站-乌龙泉东站做过区域性沉降监测，本铁路监测路段区域为武汉站-乌龙泉东站约50公里，重点监测沿线的区域性沉降。武咸城际高铁沿线地面沉降主要分布在武汉站、光谷-汤逊湖、纸纺东站段落。

武咸城际高铁监测范围及形变速率结果（单位：mm/year）

2

高速公路路基监测‍

路基沉降是相对于一个路段长度和时间来说，它的沉降是连续的，不是发生突变的（除强震等特定条件外），而是指某一点相对错位的高差。InSAR技术具有监测效率高，可以一次性对几百公里范围内的高速公路路基路段进行监测，监测精度高，没有人工干预，数据可实现高精度定量监测。

左图：沉降路段区域I（卫星图）右图：沉降路段区域I（街道图）

3

高速铁路路基段形变监测‍

通过高速铁路路基广域分析监测效率远远超出传统测量技术手段，在施工过程中确定现有的不稳定性，以优化现场仪器监测并避免计划外的施工工作。同时，InSAR技术能够确定地基的全部地理空间影响，包括施工脱水和运营期间地下水变化的影响。

城际高铁轨道面监测结果

左图（颜色越红，表示年平均形变速率越高）；中图及右图（红色部分为沉降路段，绿色为稳定路段，黄色为隐患路段）

戳下方图片，跳转对应推文

大地量子与NASA、欧空局等全球主流卫星数据供应商均建立了高效的数据获取通道，整合了近百种卫星数据、无人机数据、传感器数据，利用自主创新算法对数据进行网格化管理，可以满足不同空间大数据产品开发的需要。

凭借着海量多样的数据、快速及时的处理以及充满想象力的算法，大地量子帮助农业保险、农产品期货、国土规划、环保、金融等行业实现数据驱动的业务升级，为行业用户提供高价值的数据，打造出一个“关于地球的数据百科”。