1园区沉降情况分析
1．1园区北京市城市水准网历年监测情况
针对北京市的地面区域沉降现状，我院从2007年开始对北京东部区域开展了沉降区水准复测工作，每年定期复测沉降区内水准点高程，掌握区域内高程变化情况［4］。图1是根据北京市2007～2012年城区水准网监测结果绘制的东北郊地区沉降年平均变化量曲线图。根据图1显示，确定园区位于东郊东坝沉降漏斗区，该漏斗区面积约80km2，中心位于东坝地区，覆盖东坝、金盏、常营、崔各庄等地区。图2为园区所处沉降漏斗区局部放大图，由图2可确定，园区沉降为不均匀沉降，由东向西年均沉降量逐渐增大，由东北向西南沉降变化趋势渐增，该地区年平均沉降量为60～110mm。
1．2园区独立高程控制网监测情况
地面的沉降将对园区分阶段规划、设计、实施产生不利影响，金盏金融服务园区建设周期较长，不同实施周期的建筑物、市政道路、桥梁、地下管线等各项工程的高程系统将产生差异，不同工期之间无法顺接。基于以上原因，我院受园区管委会委托，于2010年3月在园区区域内布设了独立高程控制网，同时建立与北京市地方高程系统的联系。该高程控制网可以保证区域内长周期工程建设具有统一、相对独立的高程系统，减少地面沉降对施工的影响，同时兼顾与外部工程的衔接。金盏金融服务园区独立高程控制网选用北京市GPSC级网点“楼梓庄”作为园区独立高程系的高程起算点，该点的2010年北京地方高程值作为园区独立高程系的起算高程。园区独立高程控制网布设成闭合水准路线，同时考虑与北京地方高程系统的关联，每次复测的同时联测“Ⅱ孙通3”“Ⅱ孙通4”等园区范围内水准点，水准观测等级为二等［5］。控制网施测过程中，受道路施工情况影响，部分点位丢失后补设，故选取未发生变动点位的数据进行园区沉降变化分析，具体情况如下:如图4、图5所示，自2010年3月至2012年5月共进行5次复测，独立高程系统与北京地方高程系统的变化趋势是一致的，东部5，6，7，8，9，10点变化量最小，西部1，2，12，13，14点变化量较大。沉降变化最小点为东部7号点，独立高程系统与北京地方高程系统的最大沉降量分别3cm和8cm;沉降变化最大点为园区西北部4号点，独立高程系统与北京地方高程系统的最大沉降量分别为15cm和28cm。
2园区独立高程网监测情况与北京地方高程系统监测情况对比分析
2．1园区各点高程累计沉降量对比分析
根据图4、图5所示各点高程累计沉降变化情况，考虑两个高程系统的布网方式及起算点变化，作出如下分析:如图4所示，独立高程系统的水准布网方式为闭合网，高程起算数据采用北京市一等水准点“楼梓庄”2010年北京地方高程值125．462m作为园区独立高程控制网的高程起算值，即独立网的高程起算值是固定的且只有一个起算点。如图5所示，北京地方高程系统的水准布网方式为附合网，起闭点分别为一等水准点“楼梓庄”和“Ⅱ孙通3”。“楼梓庄”2010年该点北京市地方高程值为125．462m，2012年复测值为125．339m，2010～2012年两年来该点的高程绝对变化值为123mm;“Ⅱ孙通3”2010年该点北京市地方高程值为130．601m，2012年复测值为130．364m，2010～2012年两年来该点的高程绝对变化值为237mm。据图5所示及分析，扣除附合水准网因起闭点不均匀沉降因素对平差分配的影响，北京地方高程系统的各点高程变化与独立高程系各点的高程变化应是严格一致的，同时也说明闭合布网方式的独立高程系统各控制点的高程值更趋近真实值。
2．2园区各点高程周期沉降量对比分析
分析图6、图7所示各点高程周期沉降变化情况:如图6所示，独立高程系统各点布设后的首次观测值至第3次观测值曲线变化均为V字形，变化量为5～80mm，变化量不均匀但分布与区域沉降趋势相同，其沉降原因主要为各控制点埋石后受区域地质、地下水情况影响，埋石点本身自然沉降所致。自第3次观测后高程变化值趋于稳定，3，4，5次各点观测值高程变化量均为±20mm。如图7所示，北京地方高程系统各点布设后的首次观测值至第3次观测值曲线变化形状与独立高程系相同，但各点数值绝对变化量远大于独立高程系统，其主要原因是叠加了起闭点数据的绝对变化值所致。第3、第4次观测相对变化不大，源于此两次复测正处于北京市水准网复测同一周期内，起闭数据相同;第5次观测的陡降同样主要源于起闭数据的周期变化。
3结束语
综合以上各项分析结论，基于独立高程系统高程变化值的相对稳定性，在园区内布设独立高程控制网，同时建立与北京地方高程系统的联系，可以最大限度地消除地面沉降对园区建设的不利影响，保证园区建设周期内的不同阶段内有一个相对稳定、统一的高程系统，减少地面沉降对施工的影响，同时兼顾与外部工程的衔接，解决实际工程中已经出现的问题。
作者：程剑刚 田文革 单位：北京市测绘设计研究院
