DOI:10.13379/j.issn.1003-8825.202204023开放科学(资源服务)标识码(OSID)基于InSAR技术铁路沿线采空区沉降分析及应用张寿钊,储文静(中国铁路设计集团有限公司,天津300142)摘要:使用SBAS-InSAR技术对2015~2020年拟建铁路沿线采空区进行沉降监测,分析其时空变化规律,同时辅以合理的物探、钻探手段,总结出由“面”到“线”集“点”确定采空区边界的方法,并提出相应工程措施建议。关键词:采空区沉降;SBAS-InSAR技术监测;时空变化;采空区边界;选线建议中图分类号:P642文献标志码:A文章编号:1003−8825(2023)01−0179−050引言采空区作为制约某铁路选线的最关键因素,准确查明采空区的分布及影响范围,确定采空引起地面沉降的时空变化规律,对铁路建设产生的影响不容忽视。传统的勘察方法效率低、成本高,因此开始探索新型勘察方法应用于工程实际。星载合成孔径雷达干涉测量(InSAR)上世纪70年代出现,该技术计算同一地点不同时刻地质资源卫星通过时SAR影像的相位差,获取该范围内的数字高程模型,具有精度高、成本低、监测范围广、分辨率高及全天候等优点[1-3]。为将InSAR技术更好地应用于地表变形监测,D-InSAR技术兴起[4-5],但此法受大气延迟效应、轨道及噪声与微小形变之间叠加等的影响,精度和适用性大大受限。为解决这些难题,基于D-InSAR发展出MT-InSAR技术,从而进行更高精度的形变监测,包括PS-InSAR、SBAS-InSAR及DS-InSAR等。SBAS-InSAR最早在2002年由Berardinohe等人提出,并成功对意大利南部CampiFlegrei火山口和Naples进行了时间序列的形变估计[6]。SBAS-InSAR技术采用多幅影像图,因而干涉图相干性较好,同时SAR数据需求量减少,运算效率较高,这些都是PS-InSAR技术等不可比拟的[7]。本文选择小基线集星载合成孔径雷达干涉技术(SBAS-InSAR)对拟建铁路区域地面进行沉降监测,达到更精确的变形结果,为宏观判断拟建铁路区域采空沉降提供数据支持。同时,基于SBAS-InSAR技术总结出一类由“面”到“线”集“点”确定采空区边界的方法,为铁路可研阶段线路选线提供依据。该套技术方法和工作思路对类似条件下的工程有重要的借鉴意义。1依托工程概况及地质条件研究区地处太原晋中断陷盆地,以黄土地貌为主,东部为剥蚀侵蚀地貌。地形主要为山势和缓的砂泥岩剥蚀侵蚀中低山,山顶山梁多有黄土覆盖,沟谷两侧基岩裸露。地层走向北北西,向南西西倾伏于太原盆地,倾角5°~15°。主要构造线近似东西向。地层主要为新老黄土...