電子水準儀在建筑沉降監測的應用

楊建強

(上海市政工程勘察設計有限公司，上海 200083)

0 引言

隨著城市建設的迅猛發展，需對一些改造前的老舊危房以及在基礎設施建設的周邊建筑進行監測。為了保障房屋以及施工和運營的安全，必須對這些建筑物進行沉降監測，而由于城市環境的特殊性，監測要求精度很高［1-3］。

采用的電子水準儀測量精度可達±0.2 mm/km，其集成自動調焦和雙軸傾斜補償功能大大提高了水準測量的效率和準確性。本文首先設計一種方案進行儀器檢校，然后利用該高精度儀器進行某建筑的沉降監測，結果表明，該電子水準儀器可以達到高精度的沉降測量要求，所得數據可靠。

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點A，B，C，D。B，D 為尺點，A，C 為儀器安置點，其中 BC=CD=15 m，AB=3 m。首先在C點架設儀器，按照BDDB的順序進行測量，讀數分別為 B1，D1，D2，B2，搬站至 A 點，重復操作，得讀數 B3，D3，D4，B4。然后根據這些讀數計算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 某建筑沉降監測

某建筑在使用期間，多處陸續出現墻體裂縫、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，利用高精度水準儀對該房屋進行房屋安全性檢測。

按照《工程測量規范》［4］要求，沉降監測首先需在測區外布設穩定可靠的水準基點，并結合工程實際布設一條包含基準點的閉合水準路線。

2.1 布設監測點

根據沉降特征可獲得性，以及數據采集的方便性，在布設沉降監測點之前通過現場勘察對檢測目標結構有一個初步了解，最終進行點的埋設，同時考慮到點可能被破壞或被掩蓋住，不能連續觀測而失去意義。本次測量工程中，在房屋周圍布置了8個沉降點(點1號～8號)，在小區的圍墻邊(緊鄰河道)布置了3個沉降點(點9號～11號)。

測點布置如圖2所示，圖2中A為高程基準點，假定A點的高程為0.000 m。

圖2 監測點布設

2.2 監測周期

在設定的一段時間內完成一個完整周期的測量工作即為一個沉降監測的觀測周期［5］。本次沉降監測根據要求并考慮到工程實際情況，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月對該建筑進行了6次現場檢測工作。

2.3 建筑沉降監測

在每次對建筑物監測前利用第二節所述方法對儀器進行檢校，然后再進行沉降監測的工作，首先將基準點的高程引入測區，獲得所需數據后根據水準路線的高差閉合差進行數據修正，最后得到整體的數據成果。在完成整個沉降監測工作之后整理數據可以得到各觀測點的沉降量。

表1為6次沉降監測數據成果。

表1 沉降測量成果表

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9，10，11變化較大，測點間沉降差為10.7 mm。精度達到要求，監測數據滿足要求，為建筑的安全監控提供了可靠數據。

3 結語

本文利用高精度電子水準儀對某建筑進行監測，共分6次進行檢測，每次監測前首先對儀器進行了檢校。監測結果表明，該檢校方法可行，數據可靠，該電子水準儀集成了智能化的自動調焦系統，提高了測量效率，監測數據為施工方提供了可靠的依據。

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

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

［3］李宜宏，李 強.外灘通道施工對相鄰歷史建筑影響的檢測評估［J］.結構工程師，2010，26(5):142-147.

［4］GB 50026-2007，工程測量規范［S］.

［5］顧孝烈，鮑 峰，程效軍.測量學［M］.上海:同濟大學出版社，2006.