苏锡常地区地裂缝成因及预警

       苏锡常地区位于江苏省南部，是长江三角洲的中心地带，包括苏州、无锡、常州3个市及其行政范围内的的12个县，总面积约为17000 km2，该地区邻长江，与上海、浙江、安徽等省接壤[1]。作为我国经济发展程度较高的地区之一，从上世纪80年代开始,该地区出现了一系列的地质灾害问题，地裂缝便是其中影响十分严重的一种，并且随着时间的推移，情况日趋恶劣。因此,对苏锡常地区地裂缝的类型、特征及成因进行总结和分析，同时就目前用于地裂缝监测的相关方法进行梳理，对维持苏锡常地区经济持续稳定发展具有极其重要的意义。本文主要对目前苏锡常地区的地裂缝发育情况和已经使用的监测手段进行简要的介绍，为后续的相关研究提供一定的参考。

1 苏锡常地区地质条件

       苏锡常地区地势较平，地下水埋藏浅，区域内有大量河流、湖泊等的分布。大部分地区为平原，高程仅为数米。该地区仅分布有岩浆岩和沉积岩，无变质岩。地表覆盖层成分较为复杂，厚度在200m左右。该地区发育有较多地质构造，岩浆活动频繁[1]。

2 苏锡常地区地裂缝情况

       截止到2004年本地区共发现地裂缝25处，根据监测资料发现，由于地面沉降存在一定的滞后效应，地裂缝均处于缓慢的发育之中。

苏锡常地区地裂缝主要分布在常州武进、无锡锡山、江阴以及张家港等地市[1-2]。地裂缝的裂隙面均不太明显，发育长度较小，仅为数米至数十米。宽度多为3～5厘米，深度较小，为V形。从总体分布上来看，本地区地裂缝呈条带状分布，没有一个统一的发育方向，各地裂缝间关联程度较小。

3 地裂缝监测情况

       在本地区对于地裂缝的监测使用的多种监测技术同时进行监测，主要使用的技术包括：水准测量、GPS监测、InSAR监测、光纤监测和三维激光扫描等[3]。图3.1为位于无锡市杨墅里的地裂缝自动化监测站，该监测站可进行多种形式的地裂缝检测。

       水准测量是在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。通过每次测量到的数据与前一次所测得的数据进行对比，从而计算出两次测量间的地面变形量。

       GPS监测是利用GPS定位系统对地面上相关物体的位置信息进行测定根据多次测定的结果计算出相关物体的变形量。在现场，一般使用全站仪对测量点的高程进行测量[4]。

       InSAR监测是利用卫星雷达波的干涉现象，对观测区成像两次，根据两次图像上各个像素点之间相位信息的差异，从而提取出地物的相对高度，进一步计算得到地物的相对变形量。

       光纤监测是利用埋设在土体当中的光纤对地物的变形量进行监测的技术。它主要是利用光纤在受到不同方向、不同强度的拉伸（压缩）后，光在其内部的传播会发生一定程度的改变，根据这些改变可以对地物的变形方向和变形量进行一定程度的定[5-6]。

       三维激光扫描，激光扫描技术的测量原理是基于角度和距离测量的几何数据获取的方法，其过程是：从传感器上发射的激光信号被目标反射后，被激光扫描系统上的接收单元接收，根据发射和接收之间的时间差，可以计算出传感器与目标之间的距离，依次扫描被测区域，快速获得地面或者其他景观的三维坐标和反射光强。通过扫描仪的两期数据对比，可以生成三维偏差色谱分析、断面分析、倾斜度分析、平整度分析等一系列偏差指标组成的偏差报告，从而获取地裂缝区域的整体形变情况。

4 结论

       苏锡常地区地裂缝的主要成因为过度开采地下水造成的地面不规则沉降，对于当地的发展造成了较大的影响。目前，在该地区分布了多处地裂缝监测点，使用多种监测技术对当地的地裂缝发展情况进行监测，以预防其对人民的正常生产生活造成影响。