利用“零高差法”進(jìn)行跨斷層地震監(jiān)測點(diǎn)的遷移保護(hù)

摘 要：為監(jiān)測蘇南茅山地震斷裂帶的活動，江蘇省地震局地震測量隊(duì)于1976年在溧陽市布設(shè)了曹山跨斷層地震觀測場地。由于溧陽市當(dāng)?shù)卣闹攸c(diǎn)工程的施工會對該場地1號點(diǎn)和2號點(diǎn)造成不可避免的影響，必須對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行遷移保護(hù)。本次遷建工程江蘇省地震局的技術(shù)人員合理應(yīng)用“零高差法”對點(diǎn)位進(jìn)行遷移。通過對比觀測，新老測點(diǎn)與有關(guān)測點(diǎn)的形變曲線變化具有一致性，且新老測點(diǎn)的變化值僅為0.1 mm，完全符合規(guī)范要求。

關(guān)鍵詞：跨斷層水準(zhǔn)測量 點(diǎn)位遷移 零高差 地震監(jiān)測

中圖分類號：P315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（c）-0075-02

跨斷層水準(zhǔn)測量是指定期重復(fù)測定地震監(jiān)測場地布設(shè)的測線端點(diǎn)跨越斷層主斷面的短水準(zhǔn)，目的是結(jié)合其他測量資料為中短期地震預(yù)報(bào)提供精度可靠的觀測數(shù)據(jù)，為地殼運(yùn)動提供精確資料。江蘇省地震局為監(jiān)測蘇南茅山地震斷裂帶的活動，特別是在20世紀(jì)70年代溧陽市上沛分別發(fā)生M5.5和M6.0級兩次中強(qiáng)破壞性地震后，根據(jù)中國地震局要求，于1976年在溧陽市布設(shè)了4個跨斷層地震測量場地，曹山場地是其中之一，地震觀測場地和水準(zhǔn)點(diǎn)均建有明顯保護(hù)性標(biāo)志。由于江蘇地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，道路、廠礦及其他經(jīng)濟(jì)建設(shè)遍地開花，測量標(biāo)志很容易遭受破壞，曹山場地作為跨越蘇南地區(qū)茅山大斷裂的主要觀測場地，該場地的CS1和CS2由于地方政府的重點(diǎn)工程建設(shè)施工不可避免的要受到影響，江蘇省地震局的測量人員利用“零高差法”成功對兩個監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行遷移，新老測點(diǎn)經(jīng)過對比觀測及與其他相關(guān)測點(diǎn)繪制的形變曲線變化具有一致性，可以利用積累的30多年的觀測資料繼續(xù)對茅山東側(cè)大斷裂進(jìn)行監(jiān)測。

1 項(xiàng)目概況

曹山場地位于江蘇省溧陽市上興鎮(zhèn)司吾山林場，該場地測線跨茅山東側(cè)大斷裂，觀測周期為每年觀測六期，該場地多年來觀測精度較高，資料連續(xù)性非常好。2011年3月下旬，江蘇省地震局接到溧陽市地震局關(guān)于溧陽市人民政府將在曹山地震測量場地附近建設(shè)“垃圾示范線項(xiàng)目”、曹山地震測量場地觀測點(diǎn)在其規(guī)劃范圍內(nèi)的報(bào)告。由于該場一旦被破壞，積累近40年的資料就要被作廢，將直接影響我局監(jiān)測預(yù)報(bào)部門對整個蘇南地區(qū)乃至全省地震趨勢的判斷，損失將無法估量。

溧陽市政府于2011年4月以溧政函[2011]3號文專門致函我局商請支持垃圾示范線項(xiàng)目的建設(shè)。鑒于中材國際環(huán)境工程（北京）有限公司與溧陽市人民政府合作建設(shè)“溧陽市利用水泥窯無害化協(xié)同處置450 t/d生活垃圾示范線項(xiàng)目”，根據(jù)溧陽城市規(guī)劃，該項(xiàng)目選址在溧陽市上興鎮(zhèn)垃圾填埋場，涉及江蘇省地震局所屬曹山地震測量場地2個基本測量點(diǎn)（國家地震局水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志），該項(xiàng)目屬國家工信部重點(diǎn)項(xiàng)目，即將開工建設(shè)，不可避免地將要影響到正常的地震監(jiān)測工作。

為保護(hù)地震觀測環(huán)境，2011年4月，局監(jiān)測預(yù)報(bào)處會同省地震監(jiān)測中心、省地震工程研究院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和地質(zhì)專家深入溧陽曹山現(xiàn)場，實(shí)地對保護(hù)場地進(jìn)行地質(zhì)勘察和論證，并提交了茅山跨斷層短水準(zhǔn)曹山場地CS1、CS2基本點(diǎn)的保護(hù)方案草案，交中材國際協(xié)商。在溧陽市政府的協(xié)調(diào)下，江蘇省地震局與中材國際經(jīng)多次協(xié)商最終就曹山地震測量場地保護(hù)問題達(dá)成共識，并于5月12日正式簽署保護(hù)協(xié)議。

在局領(lǐng)導(dǎo)和各有關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)大力關(guān)心和指導(dǎo)下，江蘇省地震監(jiān)測中心全力配合保護(hù)協(xié)議的執(zhí)行，負(fù)責(zé)制訂了“江蘇省溧陽市曹山地震測量場地保護(hù)方案”，并且負(fù)責(zé)全程指導(dǎo)、監(jiān)督點(diǎn)位遷移工程的具體實(shí)施。

2 “零高差法”方案制定與實(shí)施

為確?，F(xiàn)場工程隊(duì)能夠嚴(yán)格按照保護(hù)實(shí)施方案施工，測量隊(duì)繪制了詳細(xì)的施工示意圖，同時，多次虛心請教老測量專家有關(guān)調(diào)節(jié)“零高差法”規(guī)范和實(shí)施等細(xì)節(jié)要求，以保證工程質(zhì)量，制定了具體操作方法和步驟，并一直與施工負(fù)責(zé)人保持溝通，隨時了解和解決施工過程存在的問題。測量隊(duì)于2011年6月1日起，正式進(jìn)入現(xiàn)場，開展相關(guān)點(diǎn)位遷移設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作。首先根椐中材國際征地建廠的區(qū)域和對地震觀測影響的范圍、大小，進(jìn)行選定新基點(diǎn)的合理位置，確認(rèn)將新CS1由老點(diǎn)CS1向WS方向遷移21.78m，新CS2由老點(diǎn)CS2向ES方向遷移11.21m處，繪制和提出了開挖新基坑的各項(xiàng)基本指標(biāo)和要求，并現(xiàn)場提供挖坑的零高差參考高度，新老點(diǎn)位遷移示意圖見圖1，具體實(shí)施方案見圖2。

首先定制了所需基點(diǎn)的618號不銹鋼測樁標(biāo)志4根，過渡點(diǎn)618號不銹鋼測樁40根，高精度微調(diào)基座2個及標(biāo)志禁示牌20個。測樁標(biāo)志牌10個。6月11號開始動工。根據(jù)要求每個基坑不小12 m，新建的CS1，CS2號點(diǎn)，挖掘方式均由人工使用小電錘進(jìn)行挖掘，再用布袋吊出坑外，兩個作業(yè)組歷時5天完成。新CS1開挖為12 m，新CS2開挖為13 m，直徑均為1 m。表面土層1 m以下至3m為高分化紅砂巖和白粘泥混合，3 m以下均為紅砂微分化巖層。鋼筯籠的制作是由8 mm鋼筯梱扎8根20 mm鏍紋鋼焊成，鋼筯籠直徑為0.6 m，長6 m。下坑時由2個鋼筯籠焊接而成落井，然后開始澆灌樁體。按設(shè)計(jì)要求首先清除洞底雜石和積水，使用挖掘機(jī)吊起鋼籠居中落入洞里，灌入混凝土，在灌入過程中，始終用震動棒攪拌均勻嚴(yán)實(shí)。待混凝土凝固半個月后，開始清理新點(diǎn)周圍土層，將高于距點(diǎn)位周圍1.5 m的土運(yùn)走。7月12日按設(shè)計(jì)要求再次提供兩個測點(diǎn)零差高度，并制做上、下標(biāo)志、測樁頂部的臺階及磚框。7月22日開始進(jìn)行零高差遷移調(diào)節(jié)，經(jīng)來回反復(fù)測量調(diào)整，新CS1，新CS2號兩個新點(diǎn)均小于0.5 mm限差，測樁和微調(diào)器基座隨即埋入混凝土中，1 h后，再次對新、老點(diǎn)高差對比均達(dá)到0.1 mm精度，符合規(guī)范要求。

3 結(jié)語

新、老點(diǎn)對比高差調(diào)節(jié)使用的儀器為高精度德國產(chǎn)蔡司DIN i 12一等電子水準(zhǔn)儀，標(biāo)尺為德國產(chǎn)蔡司因瓦條型碼標(biāo)尺。江蘇省地震局測量隊(duì)于2011年7月22日經(jīng)來回反復(fù)測量調(diào)整，新CS1，新CS2號兩個新點(diǎn)均小于0.5 mm限差，測樁和微調(diào)器基座埋入混凝土中澆筑完成后，經(jīng)再次對新、老點(diǎn)高差對比均達(dá)到0.1 mm精度，符合中國地震局《跨斷層測量規(guī)范》《地殼形變觀測》等技術(shù)規(guī)范要求。從近年來的高差變化圖可以看出，2012年至今1號點(diǎn)與2號點(diǎn)間變化相對非常穩(wěn)定，該方法值得推廣。

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