電子水準(zhǔn)儀在建筑沉降監(jiān)測(cè)的應(yīng)用

楊建強(qiáng)

(上海市政工程勘察設(shè)計(jì)有限公司，上海 200083)

0 引言

隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，需對(duì)一些改造前的老舊危房以及在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的周邊建筑進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為了保障房屋以及施工和運(yùn)營(yíng)的安全，必須對(duì)這些建筑物進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，而由于城市環(huán)境的特殊性，監(jiān)測(cè)要求精度很高［1-3］。

采用的電子水準(zhǔn)儀測(cè)量精度可達(dá)±0.2 mm/km，其集成自動(dòng)調(diào)焦和雙軸傾斜補(bǔ)償功能大大提高了水準(zhǔn)測(cè)量的效率和準(zhǔn)確性。本文首先設(shè)計(jì)一種方案進(jìn)行儀器檢校，然后利用該高精度儀器進(jìn)行某建筑的沉降監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明，該電子水準(zhǔn)儀器可以達(dá)到高精度的沉降測(cè)量要求，所得數(shù)據(jù)可靠。

1 儀器檢校

儀器檢校圖見圖1。

圖1 儀器檢校圖（單位：m）

本文采用的檢校方法如下:選取同一直線上的四個(gè)點(diǎn)A，B，C，D。B，D 為尺點(diǎn)，A，C 為儀器安置點(diǎn)，其中 BC=CD=15 m，AB=3 m。首先在C點(diǎn)架設(shè)儀器，按照BDDB的順序進(jìn)行測(cè)量，讀數(shù)分別為 B1，D1，D2，B2，搬站至 A 點(diǎn)，重復(fù)操作，得讀數(shù) B3，D3，D4，B4。然后根據(jù)這些讀數(shù)計(jì)算ΔH:

其中，

若差值ΔH＜0.3 mm，則無需校正，若 ΔH ＞0.3 mm，則需要校正。

2 某建筑沉降監(jiān)測(cè)

某建筑在使用期間，多處陸續(xù)出現(xiàn)墻體裂縫、地面裂縫和樓板裂縫，少部分圈梁與其下砌體開裂，為確保房屋安全使用，利用高精度水準(zhǔn)儀對(duì)該房屋進(jìn)行房屋安全性檢測(cè)。

按照《工程測(cè)量規(guī)范》［4］要求，沉降監(jiān)測(cè)首先需在測(cè)區(qū)外布設(shè)穩(wěn)定可靠的水準(zhǔn)基點(diǎn)，并結(jié)合工程實(shí)際布設(shè)一條包含基準(zhǔn)點(diǎn)的閉合水準(zhǔn)路線。

2.1 布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)

根據(jù)沉降特征可獲得性，以及數(shù)據(jù)采集的方便性，在布設(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)之前通過現(xiàn)場(chǎng)勘察對(duì)檢測(cè)目標(biāo)結(jié)構(gòu)有一個(gè)初步了解，最終進(jìn)行點(diǎn)的埋設(shè)，同時(shí)考慮到點(diǎn)可能被破壞或被掩蓋住，不能連續(xù)觀測(cè)而失去意義。本次測(cè)量工程中，在房屋周圍布置了8個(gè)沉降點(diǎn)(點(diǎn)1號(hào)～8號(hào))，在小區(qū)的圍墻邊(緊鄰河道)布置了3個(gè)沉降點(diǎn)(點(diǎn)9號(hào)～11號(hào))。

測(cè)點(diǎn)布置如圖2所示，圖2中A為高程基準(zhǔn)點(diǎn)，假定A點(diǎn)的高程為0.000 m。

圖2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

2.2 監(jiān)測(cè)周期

在設(shè)定的一段時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)完整周期的測(cè)量工作即為一個(gè)沉降監(jiān)測(cè)的觀測(cè)周期［5］。本次沉降監(jiān)測(cè)根據(jù)要求并考慮到工程實(shí)際情況，分別于2010年6月，2010年10月，2011年2月，2011年6月，2011年9月和2011年12月對(duì)該建筑進(jìn)行了6次現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作。

2.3 建筑沉降監(jiān)測(cè)

在每次對(duì)建筑物監(jiān)測(cè)前利用第二節(jié)所述方法對(duì)儀器進(jìn)行檢校，然后再進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)的工作，首先將基準(zhǔn)點(diǎn)的高程引入測(cè)區(qū)，獲得所需數(shù)據(jù)后根據(jù)水準(zhǔn)路線的高差閉合差進(jìn)行數(shù)據(jù)修正，最后得到整體的數(shù)據(jù)成果。在完成整個(gè)沉降監(jiān)測(cè)工作之后整理數(shù)據(jù)可以得到各觀測(cè)點(diǎn)的沉降量。

表1為6次沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)成果。

表1 沉降測(cè)量成果表

從表1可以看出，房屋一年最大沉降量9.1 mm，但河道圍墻上沉降點(diǎn)9，10，11變化較大，測(cè)點(diǎn)間沉降差為10.7 mm。精度達(dá)到要求，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)滿足要求，為建筑的安全監(jiān)控提供了可靠數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

本文利用高精度電子水準(zhǔn)儀對(duì)某建筑進(jìn)行監(jiān)測(cè)，共分6次進(jìn)行檢測(cè)，每次監(jiān)測(cè)前首先對(duì)儀器進(jìn)行了檢校。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，該檢校方法可行，數(shù)據(jù)可靠，該電子水準(zhǔn)儀集成了智能化的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)，提高了測(cè)量效率，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為施工方提供了可靠的依據(jù)。

［1］陳基偉.PS-InSAR技術(shù)地面沉降研究與展望［J］.測(cè)繪科學(xué)，2008，33(5):88-90.

［2］李 仲.高層住宅樓沉降監(jiān)測(cè)與分析研究［J］.測(cè)繪科學(xué)，2008，34(6):118-119.

［3］李宜宏，李 強(qiáng).外灘通道施工對(duì)相鄰歷史建筑影響的檢測(cè)評(píng)估［J］.結(jié)構(gòu)工程師，2010，26(5):142-147.

［4］GB 50026-2007，工程測(cè)量規(guī)范［S］.

［5］顧孝烈，鮑 峰，程效軍.測(cè)量學(xué)［M］.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，2006.