超深分层标一般指监测深度大于500米的分层标组，用于监测城市建设、地下水开采、地热开采等引发的地面沉降，区分其分量，为地面沉降防控和地热、地下水资源的开采布局调整提供依据。天津市地质环境监测总站先后完成多组超深分层标的建设，其关键技术包括：（1）改进了标底结构，利于清理钻孔沉淀，提高了分层标与地层的结合度；（2）设计了可退式浮力板，保持标杆与保护管之间清洁，提高分层标灵敏度；（3）创建一套超深标安装工艺，攻克了超深分层标施工技术难关。（4）改进“一孔多用”技术，使地面沉降与水位动态监测数据匹配；（5）研制了防砂盘，防止洗井抽水泥砂沉入孔底，影响标底装置灵敏度；（6）改进滤水管结构，正确处理滤水管孔隙率和抗拉抗压强度的关系。
深分层标建设关键技术得到了业内专家和政府职能部门的高度评价，《天津滨海新区超深分层标建设关键技术》获国土资源科学技术奖二等奖，该技术得到了较好的推广和应用。（1）应用于天津市陈塘庄地面沉降分层监测标重建工程以及北辰区、静海区、西青区、武清区等地面沉降严重区分层标建设工程，进一步健全完善了天津市地面沉降监测网络，为地面沉降防控和地下水、地热资源合理开发利用提供了依据。陈塘庄地面沉降分层监测标重建工程将建成天津市最深的分层标组，标孔最大深度1360米，可作为全市水准测量基准点。（2）汉沽营城分层标监测成果应用于《天津市矿产资源总体规划（2016-2020年）》、《天津市地面沉降防治规划（2013-2020年）》的编制，为合理制定地面沉降防治措施提供了依据。（3）汉沽营城分层标作为京津冀平原地下水与地面沉降野外科学观测研究站之一，联合申报成为自然资源部野外科学观测研究站，打造成野外监测、数据共享、科学研究、人才培养的科技创新平台。（4）超深分层标建设关键技术已推广到山西太原分层标组、山东济宁分层标组、雄安新区基岩标建设中，得到了委托方的肯定评价。