中国地质调查局地质调查技术标准DD 2006--02地面沉降监测技术要求 2
7.2.1.2 在监测区内可以选定一个稳定的国家水准点，作为监测网的起算基点。当监测网与国家水准网联测精度达不到要求，或监测区尚不能与国家高程网直接联测时，必须建立基岩水准点，采用局部的独立高程，作为监测网相对高程起算基点、各土层变形监测相对测量基准点和地下水位高程起算基点，以减少传递误差。
7.2.1.3 选用基岩水准点作为起算基点时，必须对基岩水准点进行稳定性评价，经验收合格后，方可选定使用。
7.2.2 水准测量必要条件
地面沉降水准测量前必须进行水准测量技术设计，在技术设计前收集有关水准测量的资料，水准测量的技术设计注意事项见DZ/T 0154 地面沉降水准测量规范。
7.2.3 水准测量技术设计要求
在技术设计过程中设计地面沉降水准测量路线图和有关图件，确定水准网，水准路线和剖面线，选定经过的基岩标和分层标，并在图上标明，编写技术说明书，技术说明书的注意事项见DZ/T 0154 地面沉降水准测量规范。
7.2.4 水准测量技术设计实施
技术设计完成后，须经审定批准方可实施。
7.2.5 各等级水准测量技术规格
7.2.5.1 各等级水准测量所算得的以测段往返测高差不符值计算每公里水准测量高差中数的偶然中误差M△不得超过表2 规定的数值。以及按环闭合差计算每公里水准测量高差中数的全中误差Mω，不得超过表2 规定的数值。
式中：
n--测段数；
△--测段往返闭合差（特等为二次往返测高差中数之差），以mm 计；
S--测段长度，以km 计；
ω--水准环线闭合差，以mm 计；
F--水准环线周长，以km 计；
N--水准环数。
7.2.5.2 地面沉降量与水准测量误差（相对于基岩标）应满足下列公式：
式中：
S--某沉降年度内的沉降量，以mm 计；
Mω--某等级水准测量每公里全中误差，以mm 计；
L--基岩标至最远水准点的距离，以km 计。
如果S 小于不等式右边，则可根据需要，适当延长地面沉降测量的复测时间或提高测量等级。
7.2.5.3 往返测高差不符值、环线闭合差的限差如表3。
7.2.5.4 当因地面沉降原因，引起测段往返闭合差超限时，可按下式对闭合差进行改正，以满足限差要求。
式中：
ω--改正后的测段往返闭合差；
ω测--测段往返测闭合差(观测值)；
Δh 地--水准路线往返测期间的地面沉降变量；
h 返(基-地) --水准路线返测时所测的基岩标(或深式分层标组之最深标)与地面标之差值；
h 往(基-地) --水准路线往测时所测的基岩标(或深式分层标组之最深标)与地面标之差值；
静点：一般指基岩标（或深式分层标组之最深标）；
动点：一般指普通水准点。
若按本条的计算公式改正后的往返闭合差符合限差，则原观测往返高差值可采用；若仍超过限差，则本测段需重测。
7.2.5.5 地面沉降水准测量使用的水准仪应不低于表4 的要求。
7.2.6 基岩标测量要求
7.2.6.1 基岩标的设立
在有基岩露头的地方，可由地质、测绘等方面的专家会同野外踏勘、研究后，将标志直接埋设于基岩露头上。若无基岩露头时，则必须用钻探的手段穿过上覆地层将钢管钻入基岩后，使之固定而设标。
7.2.6.2 基岩标之间的联测
必须采用特等水准，即采用单路线二次往返观测（选用二台仪器同时对向往返观测），也可采用双转点法（双路线）一次往返观测进行。
7.2.7 分层标(组)测量要求
7.2.7.1 分层标根据地质勘察的需要，或埋设在地面沉降漏斗中心，或漏斗边缘或两个漏斗的结合部，或埋设于需要监测的土层变化的部位。一组分层标由埋设于土层不同层位（或深度）的多个标桩构成。用以测量各土层、含水层的压缩量与膨胀量。
7.2.7.2 在分层标（组）设置处，当基岩埋深较小时，应同时增设基岩标，以直接测定分层标各标桩的变化。
7.2.7.3 分层标相对升降观测。是以本组标桩中埋设最深的一个标，或基岩标为主标(固定点)，测定各分层标与主标之间的高差。
7.2.7.4 分层标相对升降量计算是主标与各分层标之间两次观测高差之差。一般计算至0.01mm。
7.2.7.5 分层标相对升降观测必须测定两测回。测回间须变动仪器高度，变动量不少于3cm。
7.2.7.6 分层标与主标的本次高差减去前次高差而得的高差变量，称为本次相对升降量。正值为分层标上升，负值为分层标下沉。一般计算至0.01mm。
同一分层标的每一次变量，自指定开始日起累加，得本分层标累计相对变量。一般计算至0.01mm。根据同一分层标组不同深度的分层标本次变量之差，可计算两次相关层次的压缩或膨胀变量。
7.2.7.7 分层标相对升降观测的频率。可定为每月一次，全年观测周而复始。也可在认为需要的时期加密观测，其间隔可根据变量大小、升降速率而定。
7.2.7.8 根据分层标相对升降观测所得的各标桩的累计升降变量，可以时间(t)为横轴，升降变量(s)为纵轴，绘制各标桩的s－t 曲线图。
7.2.7.9 分层标相对升降观测的实测精度评估。取两测回高差不符值△按下式进行评估：
式中：
△--两测回高差不符值(以组为单位)；
n--取样个数。
7.2.8 普通地面沉降标点测量要求
水准网中各水准点作为沉降点的加密，则可在高一等水准的控制下，采用一、二等水准。
7.3 GPS 网的监测要求
7.3.1 GPS 接收机在开始观测前，应进行预热和静置。具体要求按接收机操作手册进行；
7.3.2 GPS 定位测量时，观察数据文件名中应包含：测站名和测站号，观测单元、测站类型（是参考站，还是流动站）、日期、时段号等信息，具体命名方法采用GPS 定位软件而定。
7.3.3 各级GPS 测量的基本技术规定和测量要求见GB/T 18314 全球定位系统（GPS）测量规范。
7.4 地下水动态监测网的监测要求
7.4.1 地下水位、水量监测
7.4.1.1 对地下水水位、水量的监测按照DZ/T 0133 地下水动态监测规程的有关规定执行。
7.4.1.2 通过水位、水量的监测成果重点搞清地下水水位下降漏斗的形成特点及分布范围、发展趋势及其对已有建筑物的影响。
7.4.2 孔隙水压力监测
7.4.2.1 在地下水位升降过程中，通过仪器对孔隙水压力进行监测。据此研究粘性土层的孔隙水压力变化与地面形变的规律，为研究地面沉降机理及预测沉降趋势提供基础数据。
7.4.2.2 采用孔隙水压力仪进行监测时，一般采用单管敞开式孔隙水压力仪。
7.4.2.3 大于10m 的厚层粘性土层中，可采用多层水头监测井测压计。
7.4.2.4 监测频率及要求，与地下水位监测相同。
7.4.2.5 采用孔压静力触探仪进行土层不同深度的孔隙压力消散试验时，应充分考虑仪器的量程、精度和灵敏度。孔压探头滤水器位置的选择可参照表5。
7.4.2.6 孔隙压力消散试验的技术要求见SL-237-019-1999 孔隙水压力消散试验.
7.5 土体样品实验分析
7.5.1 基本要求
在地面沉降区如有必要须进行物探、钻探等工程，进行物探、钻探等工作过程中，应按照有关规范、规程、规定的技术要求和上述各项工作设计的要求，采取土体样品（含原状样和扰动样）。对于每一个采样井、孔、槽、坑，宜进行多种测试项目。以获得必要的参数。
7.5.2 土体物理-力学性质试样的布置
一般在钻孔中分层进行采样，以了解每个工程地质单元的物理－力学性质指标，应根据各单元的重要性及其均匀性确定每个层位的取样数量。
7.5.3 土体样品的工程地质试验
7.5.3.1 土体样品物理－力学性质试验的常规项目有：粒度成分、土粒密度、天然密度、天然含水率、饱和度、压缩系数、变形模量、抗剪强度、渗透系数等；
7.5.3.2 粘性土应增测塑性指标（塑限、液限、计算塑性指数、液性指数和含水比），无侧压抗压强度和灵敏度；
7.5.3.3 砂性土应增测最大密度、最小干密度、颗粒不均匀系数、相对密度等。并判别其震动液化的可能性；
7.5.3.4 黄土应增测湿陷系数，相对湿陷量和湿陷起始压力等；
7.5.3.5 胀缩土（膨胀土）应增测胀缩性指标及其它判别性指标；
7.5.3.6 冻土应增测起始冻胀含水率、相对含水率、冻胀力、冻胀率、冻胀量等；
7.5.3.7 按设计书中要求的其它测试项目；
7.5.3.8 地面沉降土体专门性试验参见附录I。
8 外业成果的纪录与整理计算
8.1 地面沉降水准网
8.1.1 外业成果记录
外业成果记录可采用手工记录或电子记录，优先采用电子记录。
8.1.2 数据使用
计算所用的外业手薄及起算数据，均应经检验核对无误后方可使用。当使用电子记录薄时，打印输出的主要项目应与手记相同，存贮在记录薄器内的各项限差应打印在记录中。
8.1.3 数据处理
地面沉降水准网应该有稳定的控制点。控制点的个数可以是一个（自由网），也可以是几个(复合网)。根据正确、迅速、及时处理野外采样数据，求得最后结果的原则，按最小二乘法原理，采用条件观测平差或间接观测平差。平差计算必须在概算的基础上进行。
在地面沉降水准测量的初期，控制点的分布和稳定性尚不够理想时，可以采用拟稳平差进行数据处理。
8.1.4 沉降量计算
参照DZ/T 0154 地面沉降水准测量规范中的有关规定执行。
8.1.5 地面水准网的改算
地面沉降水准网起算点数量、起算点、起算数据、数据采集与数据处理方的变动时，为了保持形变量的连续性与可比性，变动前、后的模式必须一致。当两者不一致时，其中一项必须按统一的模式进行改算。改算后各点的每次变形量与变形累计量都必须按新值计算，并在相应的成果表内注记说明。
8.1.6 其它
其它未及事项参照DZ/T 0154 地面沉降水准测量规范进行。
8.2 GPS 监测网
8.2.1 外业成果记录
8.2.1.1 记录类型
GPS 测量作业所获得的成果记录应包括以下三类：
a）观测记录（磁盘、光盘或磁带存储）；
b）测量手簿；
c）其它记录，主要有观测计划、偏心观测资料等。
8.2.1.2 观测记录项目主要有：
a）载波相位观测值、C/A 码伪距和P（Y）码伪距等；
b）对应观测值的GPS 时间；
c）GPS 卫星星历参数；
d）测站和接收机初始信息：测站名、测站号、观测单元号、参考站和流动站、时段号、近似坐标及高程、天线及接收机编号、天线高、观测日期、采样间隔、卫星截止高度角。
8.2.2 数据处理
8.2.2.1 基线向量解算
优于B 级GPS 网基线解算及B级GPS 网基线预处理，可采用随接收机配备的商用软件。
B 级GPS 网基线精处理，须采用专门的软件，计算结果中应包括相对定位坐标和协方差阵等平差所需的元素。
8.2.2.2 解算方案
a）据外业施测的精度要求和实际情况、软件的功能和精度，可采用多基线解和单基线解；
b）个同步观测图形只能选定一个起算点；
c）速静态定位测量。以观测单元为单位，制定解算方案。
8.3 地下水动态监测网
应用于监测地面沉降的地下水动态监测外业成果和数据计算按照DZ/T 0133 地下水动态监测规范执行。
8.4 数据的统计整理
8.4.1 目的
将地面沉降监测工作中获得的大量的分散性的数据资料，进行归类整理。发现地面沉降的特征及规律，提出具有工程意义的特征值，为地面沉降计算(参见附录J)、预测预报提供可靠的数据，为控制地面沉降对策提供依据。
8.4.2 划分统计单元体
按地貌单元、地层层位、成因类型、岩土沉积年代及水文地质、工程地质特征进行含水岩组（层）划分，并进行工程地质分层。
8.4.3 编制统计图表
将同一单元体的监测数据分类编制统计表（参见附录H）；当统计的数据较多时，可进行分区（段）统计，即将各项指标的变化范围分成间隔相等的若干区（段），编制区（段）频数统计表；必要时，可绘制频数或频率直方图。
8.4.4 异常数据的舍弃
对同一单元体的各项数据应进行检查，其数据应基本接近。对某些有明显错误或监测方法存在问题的数据，应抽出复查或将其舍弃。异常数据的舍弃可用3 倍标准差方法或用Grubbs 准则来判别。计算式如下：
式中：
X0--可能舍弃的数据；
X --平均值；
S--标准差。
当计算的T0 值大于表7 中的T 值时,X0 这个数据必须舍弃。此过程可重复,直到数据无可舍弃为止。
9 地面沉降趋势预测评价
9.1 预测评价目的和任务
9.1.1 预测评价目的
对与人类工程-经济活动有关的地面沉降的发展趋势进行工程地质预测评价；为经济、合理的防御和避让措施提供设计依据。
9.1.2 预测评价任务
通过正确的、合理的、有根据的地面沉降趋势预测评价，得出关于地面沉降可能的危害性（或威胁性）和危险性的结论，供有关部门及当地政府和群众参考使用。
9.2 预测评价依据
地面沉降的预测评价应当依据调查和监测取得的数据及成果。
9.3 预测评价方法
根据研究程度常用的评价方法有以下三种，实际工作中可根据具体情况确定。
9.3.1 演变（成因）历史分析法
即应用岩土体变形破坏的机理及基本规律，通过地面调查研究，追溯其演变的全过程，对其稳定性变化的总趋势和区域性特征进行评价和预测。
9.3.2 工程地质类比法
把已有的地面沉降区的研究（或评价）经验、成果直接应用到地质、水文地质工程地质条件及影响（因素）与之相似的新的研究区。
9.3.2.1 工程地质类比法的原则和条件
类比的原则就是相似性。它主要包括：地层岩性、岩土体结构、水文工程地质结构类型。
只有在主要类比内容具有相似性的前提条件下，才能进行工程地质类比。
9.3.2.2 工程地质类比的主要内容
a）地面沉降区（段）工程地质条件及水文地质条件；
b）地面变形破坏类型及其发展趋势；
c）地面沉降防御工程措施。
9.3.3 地面沉降数学模型预测法
地面沉降数学模型为地下水流运动模型与土层压密模型两者的耦合模型。
9.3.3.1 水文地质工程地质条件概念模型
地面沉降地区，一般水文地质、工程地质条件比较复杂，水平方向及垂直方向上岩性、岩相、厚度等变化较大。为建立模型，必须将这些复杂的条件进行概化，划分出若干含水层、隔水层、工程地质层及压缩层等，以便进行资料统计、整理、分析等。
9.3.3.2 边界条件概化
对于边界条件很复杂沉降区，为建模型的需要，可根据当地具体条件对边界条件进行概化和假设。
9.3.3.3 地面沉降数学模型的建立
在现阶段，地下水流运动模型，采用拟三维运动模型；地层压密模型，采用太沙基一维固结模型。因此，地面沉降数学模型是拟三维地下水流模型及垂直一维压缩模型的耦合模型。
9.3.3.4 数据处理
进行地面沉降预测，在资料整理过程中应借助于数据库系统对各类资料进行筛选、分析和统计，以得到正确可靠的数据，保证预测的精度。
9.3.3.5 地面沉降数学模型的检验
主要应进行地下水位模拟、地下水流场模拟、分层标观测值模拟、地面沉降趋势模拟等的检验。
9.3.3.6 地面沉降预测与地下水开采方案选择
根据预测区地质、水文地质及工程地质条件、地下水开采现状以及管理决策部门对地下水的需求，可制订几套预测方案；然后运用地面沉降预测模型进行分析比较，选择其中优秀的方案，以求达到在最小的地面沉降量条件下，抽取最大可能的地下水开采量。
9.4 地面沉降预测预报原则
9.4.1 预测预报的目的和任务
结合水资源评价和开发利用规则，预测发生地面沉降的可能性；对可能发生地面沉降的层位作初步分析和划分；估算可能产生的地面沉降量；提出预防和控制地面沉降的措施。
9.4.2 预测预报应具备的资料
预测的地区是尚未开发的地区，其资料相对较少。至少应具备以下几方面的资料：
9.4.2.1 监测区的地质、水文地质、工程地质条件资料，包括地质时代、成因类型、工程地质分层及含水层组的划分，且至少有1～2 个孔；
9.4.2.2 室内外试验资料：抽水试验资料、压密试验、渗透试验、前期固结压力试验、反复加卸荷试验等方面的资料；
9.4.2.3 开发规划方面的资料：开发规划面积、使用年限、年最大用水量、水位最终降深值及年下降速率等。
9.4.3 预测成果
尚未产生地面沉降的地区，应预测地下水位在一定降深条件下的地面总沉降量及沉降历时曲线；已产生地面沉降的地区，预测成果应提出预测区域内，各预测方案的历年地面沉降量等值线图、相应的地下水位等值线图、重点地段沉降量历时曲线图等。
10 地面沉降区地裂缝长期监测
10.1 监测任务
为了分析和掌握地面沉降变化动态及其发展趋势，应对地面沉降引起的地裂缝进行长期系统的连续监测，具体包括：
a）地裂缝两盘位移（水平及垂直位移量）监测；
b）地裂缝带沿走向延伸增长及向深处发展加深监测；
c）地裂缝带地面变形（隆起、下沉、岩土体位移、扭错及新生裂缝）监测；
d）地裂缝带地面建筑物及构筑物的变形破坏监测；
e）地裂缝区地下水动态监测。
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10.2 监测方法
一般对地裂缝（带）常采用三种监测方法。
10.2.1 简易监测
在裂缝两侧或一侧（指具明显位移或下错的一盘）地表打入木桩（或埋入水泥桩），定时监测桩（用钢尺）的垂直及水平位移变化值；
10.2.2 精密监测
建立监测网（站），用精密仪器（即经纬仪和水平仪）进行三维位移监测。通过一定时间的监测，可以从空间上掌握地裂缝（带）各监测点的位移变化规律。
10.2.3 裂缝深处变化监测
除了上述地表监测项目外，根据当地具体地质条件和设计的需要，且具备一定监测条件时，可通过浅井或探槽进行裂缝深处变化监测。
10.2.2 精密监测
建立监测网（站），用精密仪器（即经纬仪和水平仪）进行三维位移监测。通过一定时间的监测，可以从空间上掌握地裂缝（带）各监测点的位移变化规律。
10.2.3 裂缝深处变化监测
除了上述地表监测项目外，根据当地具体地质条件和设计的需要，且具备一定监测条件时，可通过浅井或探槽进行裂缝深处变化监测。
10.3 监测要求
10.3.1 一般要求
10.3.1.1 在地裂缝带、地面变形明显地段、地面建筑物变形破坏严重地段及地下水动态变化显著地段（含人为活动强烈地段）设立固定的长期监测点（网）；
10.3.1.2 对地裂缝（带）全部监测点的三维位移量均要定时进行监测。及时掌握地裂缝在平面上和剖面上的变化规律。
10.3.2 特殊要求
10.3.2.1 凡遇张开宽度大于1cm 的地面裂缝，应采用探槽或探井（浅井）追踪，仔细观察裂缝两壁的粗糙、光滑及扭错情况，判断其力学性质（张性、压性、张扭性或压扭性）。
10.3.2.2 地下水动态监测项目应包括水位、水量（含泉水流量）内容。一般，每5～10 天测一次。逢雨季或其它特殊情况，应酌情加密观测。地下水动态持续观测时间，一般不少于一个水文年。以利于查明其水文年变化规律。具体见DZ/T 0133 地下水动态监测规程。
11 资料整理与成果编制
11.1 一般要求
11.1.1 对所有的室内和野外资料都要进行综合整理分析，特别要加强对以下资料的研究：
a）长期连续的（地面沉降及地下水等）动态监测资料的整理与分析；
b）遥感、物探、钻探与地面调查资料的综合、对比与分析；
c）疑难问题（如构造问题、地面沉降成因等）的清理与分析。
11.1.2 对各种原始资料应分类整理、编目、存档。
11.1.3 在整理资料过程中，应及时编制各种图件（含附图、插图等）和表格，并为建立地面沉降数据库做好准备。
11.1.4 不能随意简化数据、取舍参数。
11.2 建立地面沉降监测资料数据库
11.2.1 目的和任务
将获得的各类地面沉降监测资料，按通用标准文件档案格式进行系统整理后建立数据库，为地面沉降的监测、沉降规律及机理研究、沉降量计算和预测预报等方面提供服务。
11.2.2 数据库实体
11.2.2.1 地质背景资料库
a）监测区自然地理概况：行政区划、经济建设概况、地形地貌、地表水系（诸如河流名称、长度、流域面积、发源地、径流量、入河口等）、气象（温度、湿度、降水量、蒸发量等）。
b）地质环境：活动断裂、地层等。
c）含水组划分：顶底板标高、岩性特征、水量、水化学类型、渗透性等。
d）工程地质分层：顶底板标高、岩性特征、主要物理力学性质指标等。
11.2.2.2 地质勘探资料库
各类钻孔的位置坐标、孔口标高、取样位置、地层岩性（岩性描述、层厚、每层顶底板埋深及标高），物探、化探、遥感等方面的资料。
11.2.2.3 水文地质数据库
地下水开采量资料，包括开采井点的位置、开采层次、月开采量、季开采量、年开采量等；地下水位资料，包括观测点位置、观测层位、观测深度、水位变幅、观测时间、水位高程等；抽水试验资料，包括试段起始位置、试验层数、水位降深、渗透系数、导水系数、抽水试验井位置、抽水时间、抽水延续时间、恢复时间等。
11.2.2.4 土工试验资料库
取样深度、土样定名、常规试验资料（含水量、容重、比重、孔隙比、液塑限等）、固结试验资料（压缩系数、体积压缩系数、前期固结压力、压缩指数、固结系数、回弹系数、体积回弹系数等）、反复加卸荷试验资料等。
11.2.2.5 水准测量资料库
水准网点技术设计，基岩标名称、编号、位置、高程，分层标名称、编号、位置，普通水准点名称、编号、位置，测量时间，路线长度，野外测量记录(电子记录薄)，历次测量水准点高程及室内成果整理等。
11.2.2.6 分层标（组）监测资料库
包括分层标位置、深度、分层标序号、观测数据；长观孔序号、观测层位、观测数据；孔隙水测点序号、深度、观测数据等资料。
11.2.2.7 GPS 监测资料库
GPS 网技术设计，GPS 点的位置，GPS 点的测量野外记录，历次GPS 测量解算的高程及室内成果整理等。
11.2.2.8 地面沉降灾害资料库
井管上升，雨后积水，房屋开裂，对道路、桥梁、河堤、海堤等市政设施的影响，对农业的影响、对风暴潮灾害的加剧作用，直接、间接经济损失统计。
11.2.3 数据库功能
11.2.3.1 查询检索功能：可查询检索任意监测点有关方面的资料数据。
11.2.3.2 综合统计功能：任意监测点监测数据的月平均、年平均、年最大值、年最小值、年变幅等；各含水层基本情况、水化学、水文地质参数等指标；各工程地质层基本情况及主要物理力学性质指标统计值等。
11.2.3.3 计算分析能力：水准网的平差计算、监测区的年沉降速率、沉降面积与沉降体积计算、各含水层组别、井属系统开采量统计。
11.2.3.4 报表和图形输出功能：水位、水量、沉降量的综合年报表、水位动态曲线、地下水位下降漏斗图、沉降变化曲线、历年沉降量等值线图、沉降立体透视图、水文地质工程地质剖面图、各含水组砂层及粘性土层厚度等值线图等。
11.2.3.5 数据信息的增加、修改及删除功能。
11.3 编写报告要求
11.3.1 地面沉降地面调查及其它野外勘查工作（如物探、钻探），水准测量、GPS 测量和地下水动态监测结束，应及时组织编写正式报告，报告的内容的要求参见附录K。
11.3.2 一般要求在野外勘查工作结束后6 个月内，提交报告（送审稿）。并按有关规定，上报主管部门。
11.3.3 地面沉降调查与监测报告应充分地反映当前的研究水平和研究程度。并满足上级部门对开展地面沉降调查与监测的有关要求；
11.3.4 在结果野外工作之后编写报告之前，必须对所有的原始资料和图件、表格进行全面的审查验收；
11.3.5 报告应紧密地结合实际、解决问题、突出重点、便于操作。
附录A
（规范性附录）
水准标石类型符号表
附录B
(资料性附录)
一等水准点之记
附录C
（资料性附录）
水准网结点接测图
附录D
（资料性附录）
水准标志图
水准标志的圆球部应采用铜或不锈钢材料制作，圆盘和根络可用普通钢材。钢管标石水准标志的圆盘直径，依照采用钢管的直径和壁厚决定。
单位：mm
附录E
（资料性附录）
水准标石类型图
图E-1 基岩水准标石
图E-2 基本水准标石
图E-3 普通水准标石
图E-4 墙脚水准标志
附录F
（资料性附录）
GPS 测量野外基本情况记录
表F-1 GPS 点之记
图F-1 GPS 点环视图
图F-2 GPS 网选点图
`
附录G
（资料性附录）
标石类型图
附录H
（资料性附录）
监测成果统计表
××市××××年地下水位监测成果统计表 表H1
××市××××年地面沉降监测成果统计表 表H2
附录I
(资料性附录)
地面沉降土体专门性试验
I.1 土的渗透性试验
各类土的渗透系数的取值，应进行渗透试验获得，并应与野外抽水(注水)试验的成果比较后确定。
砂性土渗透性试验：可采用卡明斯基管（土样管法）、70 型试验仪器法（基姆式渗透仪）；
粘性土可采用南55 型渗透仪和加荷渗透仪法（渗后试验仪）。渗后试验仪可在不同固结压力下测定土的渗透系数，并可加快试验过程。
深层土的渗透试验应在岩石高压渗透仪中进行测试。
I.2 压缩-固结试验
I.2.1 压缩指标的测定
固结试验用于测定饱和土的压缩系数、体积压缩系数、压缩模量、压缩指数、回弹指数、前期固结压力、固结系数和次固结系数等。
压缩试验用于测定非饱和土的压缩系数、体积压缩系数、压缩模量、压缩指数、回弹指数和前期固结压力等。
当采用压缩系数和压缩模量进行沉降量计算和预测预报时，固结试验施加的最大压力应大于土的有效自重压力与附加压力之和。试验成果可由e-p 曲线的形式整理。
a）压缩系数av 的计算
应取自土的有效自重压力至土的有效自重压力与附加压力之和的压力段。可采用压力间隔由Pi＝100kPa 增加到Pi+1＝200kPa 时所得的压缩系数a1-2 判断土的压缩性。压缩系数越大，则土的压缩性越高。
b）压缩系数av 的计算方法
c）压缩模量Es 的计算
应取自土的有效自重压力至土的有效自重压力与附加压力之和的压力段。可采用压力由Pi＝100KPa 增加到Pi+1＝200KPa 时的压缩模量Es1-2 来判断土的压缩性，压缩模量越大，土的压缩性越低。
d）压缩模量Es 的计算方法
式中：
符号含义同前。
固结系数Cv 的计算方法
式中：
K--土层的渗透系数；
e--孔隙比；
av--压缩系数；
ρW--水的密度。
通常采用时间平方根法或时间对数法求得Cv 值。
I.2.2 前期固结压力Pc 的测定
a）目的
①评价土的固结状态：通常用超固结比OCR 来表示。前期固结压力Pc 与土的自重应力P0 之比为超固结比。
当Pc/P0＝1 时，为正常固结；
当Pc/P0＞1 时，为超固结；
当Pc/P0＜1 时，为欠固结。
②确定超固结地层的临界水位值：不引起地面沉降或不引起明显地面沉降的地下水位值。
③同时可获得压缩指数cc、固结系数cv、压缩系数av、体积压缩系数mv 等项指标。
b）试验要求
①试样要保持原状结构。
②加荷等级宜为12.5、25、50、100、200、400、800、1600、3200 kPa，…。开始阶段每次加荷增量较小，随着压力增大，加荷增量可逐渐加大。
③最终荷重的大小应以e-lgP 曲线能反映明显的呈直线的初次曲线段为准。 最终荷重一般为土层自重压力Pc 的３～４倍。
前期固结压力测定的试验成果应按e-lgP 曲线的形式整理。
c）确定Pc 的方法
卡萨格兰特法：依据室内e-lgP 坐标曲线，寻找最小曲率半径， 然后由经验图解法求得。
Schnmertmarn 法及Burmister 法等。
I.2.3 高压固结试验
地面沉降预测模型建立过程中，为了模拟现场应力状况，获得相应的计算参数，可进行高压固结试验。
I.2.4 反复加卸荷试验
a）目的
研究土体在地下水位反复升降（即不同应力范围内反复加卸荷）条件下的变形规律及其压缩与回弹特性，计算土的压缩系数av、压缩指数Cc 及卸荷时的回弹系数as、固弹指数Cs、胀缩比Cp 值。恢复采样时土层的原始孔隙比和地下水开采初期时土层的孔隙比。
b）试验要求
应尽可能采取Ⅰ级土样。土样的采取应符合《岩土工程勘察规范》的要求。加荷等级宜为12.5、25、50、100、200、400、800、1600、3200KPa，第一级压力的值应视土的软硬程度而定，宜用12.5、25 或50 KPa。加荷稳定时间一般以24h 为准。反复加卸荷的次数视试验要求而定，一般不少于五次。
c）试验内容
自土层自重压力P0 起，反复加卸荷，卸荷量小于加荷量，模拟地下水位在反复升降中逐年下降；在一定压力条件下，反复加卸荷，卸荷量大于加荷量，模拟地下水位在反复升降中逐年上升；由土层自重压力P0 起，在恒定压力条件下，反复加卸荷，模拟地下水位在一定变幅内反复升降。
d）某级荷重下压缩系数、回弹系数和胀缩比的计算方法
某级荷重下的压缩系数
I.3 钻孔（井）抽水试验
抽水试验可按不同目的选择表1 中的方法及相应的参数计算方法。
抽水试验最大降深应接近水源地实际开采降深值。抽水时井、孔(群)动态测量应采用同一方法和仪器。其精度对抽水孔为cm，对观测孔为mm。稳定水位的标准为抽水量和动水位随时间的关系曲线仅在一定范围内波动，而没有持续上升或下降的趋势。抽水结束后应测量恢复水位。并绘制抽水时降落漏斗的形成及发展动态图，绘制水位下降时土层压力动态变化图。
I.4 地下水人工回灌试验
通过回灌试验，研究地面沉降量、回灌量和地面回升量之间的规律，并进行计算，求得需要回灌的水量。在此基础上制定地下水开采与回灌方案。
a）回灌水位观测
回灌开始时，水位观测时间间隔宜按非稳定流要求进行。一般观测时间间距如下：1、2、2、5、5、5、5、5、10、10、10、10、20、20、20、30、30min，回灌水流基本稳定后，每1h 测一次。
b）地下水水温观测
观测含水层水平方向的温度变化，可按每1 次/2h；观测含水层垂直方向的温度变化，可按1 次/d；
水温观测点设置：水平方向水温观测点宜布设于受气温影响小、地下水迳流条件好和易于测出因回灌水引起温度变化的部位。一般设于在地下水水位以下5m 处；垂直方向水温观测点宜于地下水水位以下每米设置一点，直至孔底。
c）土层温度观测
土层温度观测孔宜浅于回灌孔。孔距一般1～2m。采用自动测温仪器，观测次数不少于2 次/d。
I.5 地下水人工回灌试验成果
回灌试验结束后，应对地下水动态进行一段时期的观测。地下水水位、水温、土温观测次数不少于每四天测一次；主孔、观测孔及回灌源均应进行水质分析。
绘制各含水层增温线平面图、垂向等温线剖面图、不同深度水温－时间变化曲线图等。
附录J
(资料性附录)
地面沉降监测数据分析方法
J.1 数据处理
J.1.1 算术平均值法
当监测数据的离散度较小时，可采用算术平均值或中值来代表。
式中:
X1，X2，……，Xn；代表各次监测值；n--监测总数。
J.1.2 最大、最小平均值法
当土质不均匀时， 可根据指标的性质采用最大平均值或最小平均值。
最大平均值＝（算术平均值＋最大监测指标值）/2；
最小平均值＝（算术平均值＋最小监测指标值）/2。
J.1.3 舍去10%后的最大、最小平均值法
当监测数据离散度较大时， 在总数中舍去最大值和最小值各10%后，剩下的最大值或最小值分别与原计算所得算术平均值相加，再除以2 即得到最大、最小平均值。
J.1.4 加权平均值法
计算平均值时，因各项指标代表不同的量， 此时采用加权平均值法。
式中：
X1，X2，……，Xn，各监测值；W1，W2，……，Wn，为各监测值对应的权。
J.1.5 相关分析法
土的某些物理、力学性质指标之间有较好的相关性；另外，某些指标随深度及平面展布上也有一定的规律性。压缩指数与液限之间、压缩系数与液限指标之间、渗透系数与孔隙比之间等都有较好的相关性；天然容重随深度的增加而增加，前期固结压力在某些地区随深度的增加而增大等。根据这些特点，进行相关分析，可建立某些指标间的相关方程式，可以是直线相关，也可以是非直线相关。据这些相关式，可由某些指标求得另一些指标。
J.2 根据实测资料反算变形参数
该方法适用于已建立沉降监测系统并取得一定数据的地层变形资料、水位观测资料等城市地区。根据实测的土层变形数据反算得到的土层变形参数，具有较高的代表性，反映了沉降土层的平均变形指标，依此进行的沉降计算及预测结果有较高的精确度。
J.2.1 含水层组比单位储水系数（土力学称比单位变形量I′）的反算：SS 表示单位体积饱水土层中排出的水量（I′表示每米土层水位下降1m 时的变形量）。
式中:
SKe--为土层单位变形量；
H--为含水层组厚度。
式中：
△S--土层变形量（包括压缩或回弹）；
△h--水位变幅。
J.2.2 压缩系数av、回弹系数as 的反算
式中：
△hc--水位变幅（下降）；
△hs--水位变幅（上升）；
△Sc--相应于△hc 的土层压缩量；
△Ss--相应于△hs 的土层回弹量；
rw--水的密度；
e--土层天然孔隙比；
H--含水层厚度。
J.2.3 体积压缩系数mvc 及体积回弹系数mvs 的反算
J.2.3.1 用比单位变形量反算
J.2.3.2 用实测孔隙水压力反算
式中：
ΣAc、ΣAs－反算中选用的时间内孔隙水压力差所包含的面积。
J.2.3.3 砂层弹性模量反算
式中：
Ec、Es--水位下降及回升期的模量；
其它符号含义同前。
未开发区资料少，同时为开发区总体规划提供预测数据，一般可采用估算总沉降量及地面沉降发展趋势预测。
J.3 总沉降量估算
根据水文地质条件、开发区地下水需求量及总体规划的需要，地下水位降深确定后，依分层综合法按下式进行计算：
J.3.1 正常固结粘性土计算式：
J.3.2 超固结粘性土计算式：
J.3.3 欠固结粘性土计算式：
J.3.4 砂性土的计算式：
上述诸式：
S∞--最终沉降量；
Cci--i 层的压缩指数；
Csi--i 层的回弹指数；
e0i--i 层的原始孔隙比；
Hi--i 层的厚度，双面排水时取1/2；
P0--计算层的自重压力；
Pc--计算层的前期固结压力；
ΔP--水位变化时对土层的附加荷载；
Esi--i 层砂土的弹性模量。
J.4 地面沉降趋势预测
J.4.1 当水位升降已稳定不变的情况下，土层变形与时间的关系可用下式计算：
式中：
St--预测某时刻t 的土层变形量；
U--固结度；
T--时间；
N--时间因素；
Cv--固结系数；
H--土层厚度，双面排水时取其1/2。
J.4.2 已产生地面沉降地区的沉降量预测
J.4.2.1 预测目的
指出地面沉降灾害可能继续发展的趋势，并寻求有效的防治措施。确定地下水资源的合理开采方案，在最小的地面沉降量条件下，最大可能地开发地下水资源。
J.4.2.2 预测应具备的资料
松散沉积物的岩性、厚度及埋藏条件。根据这些地层单元的空间组合，在平面上划分出不同的地面沉降地质结构单元。
进行含水层组的划分并进行工程地质分层及其基本特性描述。
历年地下水开采量资料、地下水动态变化资料、 各含水组水位变化幅度及速率、地下水位下降漏斗的形成及发展变化、回灌时反漏斗的形成及发展变化。
土工试验资料，包括常规试验、前期固结压力试验、 模拟水位变化的反复加卸荷试验、渗透试验等。
地面沉降资料，包括各分层标点的长期观测资料、 地面沉降水准点趋势测量资料及其编制的历年地面沉降等值线图。
决策或规划部门的有关资料。
J.4.2.3 地面沉降量预测方法
根据不同地区的条件和情况，可选用如下几种预测方法：
J.4.2.3.1 相关分析法
过量开采地下水是引起地面沉降的主要原因。因此，地面沉降与地下水开采之间有很好的相关性。一般情况下，沉降量与地下水年开采量之间相关性差，但逐年累计沉降量与地下水逐年累计开采量间相关性很好。可建立两者之间的相关方程式：
式中：
ΣS--逐年累计沉降量；
ΣQ--逐年累计地下水开采量；
a--常数项；
b--回归系数。
由此式便可预测允许一定开采量条件下，引起的地面沉降量；反之，也可预测允许一定沉降量条件下的地下水可开采量。
J.4.2.3.2 单位变形量、比单位变形量法
a）应具备的资料：应具备预测前4～5 年地面沉降分层观测标组的实际观测资料，即土层形变资料、水位变幅、土层厚度。
b）单位变形量：土层在某一特定时间段（水位上升或下降）内，含水层水头每变化１米时其相应的变形量，称为单位变形量，按下式计算：
式中：
Is、Ic--分别为水位升、降期的单位变形量(mm/m)；
△hs、△hc--分别为某时期内水位升、降的幅度(m)；
△Ss、△Sc－分别为相应于该水位变幅下的土层变形量(mm)。
c）比单位变形量：将上述单位变形量除以土层厚度Ｈ，称为该土层比单位变形量。按下式计算：
e)在已知预测年份的水位升、降幅度及土层厚度条件下，可按下式预测土层沉降量。
式中：
Ss、Sc－分别为水位上升或下降△h(m)时，厚度为H(m)的土层的预测沉降量(mm)。
附录K
(资料性附录)
地面沉降调查与监测报告的内容
k.1 地面沉降调查与监测报告一般应包括以下内容。
一、序言
项目的来源，立项的依据，上级主管部门下达的任务。
二、地面沉降区工作述评
前人工作研究程度，本次工作采用的勘查手段，已完成的勘查工作量及其工作质量述评。
三、地面沉降区自然-经济地理环境概况
地面沉降区的自然地理、社会、经济及资源开发利用状况。
四、地面沉降区地质环境概况
地层、构造、水文地质、岩土体工程地质性质、有利于形成地面沉降的各种自然因素及人为工程（经济）活动。
五、地面沉降调查与灾情评估
地面沉降灾害发育历史及现状，地面沉降区过去的、现在的灾情、人员伤亡及经济损失评估。
六、地面沉降的成灾条件
该区地面沉降的形成机理、成灾条件（自然的及人为的）及影响因素（自然的及人为的）。
七、地面沉降长期监测工作
八、地面沉降稳定性评价与预测
地面沉降稳定性分析、定性与半定量评价、地面沉降目前的危险程度及危害性，未来的发展趋势及其可能造成的危害
九、实施地面沉降灾害防御工程的必要性及可行性论述
十、地面沉降灾害主要防御工程方案选择与推荐
十一、结语
简明归纳地面沉降灾害的类型、性质、规模、特征及其形成机理、稳定性现状及发展趋势、实施防御工程的必要性及推荐方案、存在问题及对进一步工作的建议。
K.2 报告的附图、附表及附件的要求
K.2.1 附图
可根据项目的目的与任务，结合地面沉降区的具体情况，选择编制以下图件。
a）实际材料图；
b）地面沉降区勘查工作布置图（必须编制）；
c）区域地质图或地面沉降区地质图；
d）地面沉降区工程地质图（必须编制）；
e）地面沉降区水文地质图；
f）地面沉降区地面变形及动态监测布置图（可与（4）合并编制）；
g）典型钻孔或浅井综合地质柱状图（至少编制1 幅图）；
h）地面沉降剖面图（至少编制1 幅图）；
i） 地面沉降区地面变形与地下水动态监测曲线图；
j） 必要的钻探、物探、浅井、探槽剖面图；
k）有成效的遥感解译图。
K.2.2 附表
a）岩、土、水样化学成份、水理性质、物理-力学性质试验成果汇总表；
b）地面沉降区地面变形及地下水动态监测成果表；
c）地面沉降水准测量表和地面沉降GPS 监测成果表；
d）地面沉降区稳定性评价与预测汇总表。
K.2.3 附件
凡与上述报告内容有密切关系，而报告中又未详细论述的遥感、物探、钻探、井（槽）探专题报告、试验报告以及反映地面沉降成因、类型、灾情等典型照片、录像片、航空照片等，均应作为报告的附件提交。