地下硐室的开挖,可能会给周边环境带来沉陷与滑动等地质灾害,尤其是附近高边坡的稳定受到严重威胁。实现对地下硐室旁高边坡长时间、高精度、实时和连续的变形监测,在灾害发生前提供精确的监测数据与预警信息,制定应对措施,有效避免人员伤亡和财产损失,变得十分重要。地基合成孔径雷达是一种新型的变形监测技术,其调频连续波和合成孔径雷达干涉测量技术,可实现非接触式区域性大面积变形监测,具有全天时、全天候、连续监测、重复周期短等特点,监测精度可达到mm量级甚至亚mm量级。本文以地基合成孔径雷达Fast GBSAR系统为实验平台,针对地基雷达系统在地下硐室开挖威胁下高边坡监测数据处理方法与高边坡稳定性分析等方面进行实验研究。主要工作如下:1、对Fast GBSAR系统测量精度进行检验。利用地基SAR系统与测量机器人对月湖桥进行变形监测,检测期间在桥柱上布设五个固定角反射器与一个可调节角反射器。将地基SAR监测到的可调节角反射器形变量与千分尺调节量进行对比,结果显示地基SAR系统监测精度可以达到0.1mm;对比地基SAR系统与测量机器人监测到的固定角反射器形变曲线,其结果基本一致。2、利用Fast GBSAR系统对硐室开挖前的高边坡进行连续变形监测。监测期间工地处于正常施工状态,工况复杂,为了减弱施工环境、自然环境以及仪器与人为因素可能对监测结果造成的影响,根据永久散射体原理在高边坡表面焊接了9个角反射器。对数据进行处理,得到永久散射体形变曲线图,并对观测平台的不稳定性、外界环境的干扰及干涉相位误差进行分析。3、硐室高边坡地基SAR数据粗差探测方法比较。施工对地基SAR监测带来的干扰,使得监测结果产生不正常跳变,为了去除这些不正常跳变值,引入抗差最小二乘,并分别采用绝对和极小法与Tukey双权法对地基SAR测量数据进行粗差探测。对粗差剔除后的高边坡变形监测数据进行对比分析,得出Tukey双权法更适用于地基SAR数据粗差探测,其优点是在有效抗差的同时,又能充分利用观测信息,达到抗差和效率的一种平衡。4、提出基于半参数样条的地基SAR数据噪声去除。针对PS点选择合适的样条参数,获得形变信息的最优估计值。结果表明,利用该方法对地基SAR数据进行去噪,在噪声与信号数量级相差较大时,能够实现二者的正确分离。5、基于地基SAR的硐室开挖高边坡稳定性评估及建议。利用地基SAR对坡脚打桩时的高边坡进行连续变形监测。对数据进行平差处理,得出高边坡整体形变在-3mm~1mm范围内。并结合全站仪、水准仪、裂缝数据进行高边坡形变分析,各数据形变趋势吻合,且均小于施工设计限定的±3 mm/d。相较于传统仪器一天两次的监测次数,地基SAR采样频率更高,这样能够更好的对高边坡实际变形进行反演,并为高边坡稳定与硐室开挖提供合理依据与保护建议。