Case Studies of Tunnelling-induced Ground Deformation Monitored using Satellite InSAR

B. Macdonald

In the proceedings of: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: INFRASTRUCTURE - IV Pipelines & Tunnels

ABSTRACT: Two examples of ground deformation characterization in the metropolitan area of Vancouver using the advanced Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) analysis approach, called SqueeSAR, are presented. The first case study regards the construction of the Canada Line, a Light Rail Transit (LRT) International Airport to the downtown core comprising underground, at-grade and elevated sections. The downtown portion of the tunnel was excavated with a TBM (Tunnel Boring Machine) while a Cut and Cover method was used for the central section connecting downtown to the airport. InSAR processing and analysis were used to measure surface deformation along the entire alignment prior to and during construction. Millimetre-scale movement of buildings corresponding with the timing of excavation was registered along both sides of the alignment. A second case study regards monitoring of surface deformation associated with the excavation of two tunnels connecting the Capilano Reservoir to the Seymour filtration plant in North Vancouver. The project comprises twin, 7.2 km TBM-bored tunnels, the 180 m deep Seymour Shaft and 268 m deep exit shafts at Capilano. Extensive GIS data analysis was used to characterize the extent and timing of the surface deformation. The results indicate that a large urban area was affected by up to ~ 40 mm of deformation and that approximately 78% of the measurement points recorded an initial acceleration in late 2006, and 2007, corresponding to the start of excavation.

RÉSUMÉ: Deux exemples de déformation du sol dans la région métropolitaine de Vancouver à synthèse d'ouverture (InSAR) appelée SqueeSARde cas traite de la construction de la ligne de métro Canada Line, un système de train léger reliant l'aéroport international de Vancouver au centre-ville, comprenant des sections sous terre, au niveau du sol et élevées. La partie du centre-ville du tunnel a été creusée par un tunnelier TBM tandis qu'une méthode tranchée couverte a été utilisée pour la section centrale reliant le centre-ville à l'aéroport. L'analyse InSAR a été utilisée pour mesurer la déformation de la surface le long de la totalité de l'alignement avant et pendant la construction. Un déplacement millimétrique, correspondant à la date de l'excavation, a été enregistré sur des bâtiments le long des deux côtés de l'alignement. La deuxième étude de cas traite de l'excavation de deux tunnels reliant le réservoir Capilano à l'usine de filtration Seymour à North Vancouver. Le projet comprend un tunnel double de 7.2 km creusé par un tunnelier TBM 180 et de 268 mètres. a été utilisé pour caractériser l'étendue et le moment de la déformation de la surface. Les résultats indiquent qu'une grande zone urbaine a été affectée par près de ~ 40 mm de déforenviron 78% des points de relevé ont enregistré une accélération initiale à la fin de 2006, et 2007, correspondant au début de l'excavation.

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Cite this article:
B. Macdonald (2016) Case Studies of Tunnelling-induced Ground Deformation Monitored using Satellite InSAR in GEO2016. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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