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电子水准仪在高层建筑物沉降观测中的
潘瑞平 李安群 唐修锋 陈文军
柳州市勘察测绘研究院 广西 柳州:
.柳州市科绘信息工程有限责任公司 广西 柳州摘 要 本文简单介绍
电子水准仪的工作原理、操作方法:通过工程实例,对使用电子水准仪进行高层建筑物沉降观测作业过程作了概括介绍
通过对沉降数据分析,体现出电子水准仪在高层建筑物的沉降监测中发挥极大的作用
关键词 电子水准仪 沉降观测 数据分析
中图分类号:文献标识码:
? ??前育当测量键不起作用时如光线太暗、遮挡太多时 ,可输入人工测量的
随着现代建筑学的发展,高层建筑物已随处可见了。高层建筑较~般建 高程和平距读数,以使线路水准测量程序能继续进行。
筑物而言,具有体形大、层数多、高度高、造型多样化、建筑结构复杂、仪器内置有 角检验程序,在野外可方便地进行 角检验,同时采用
设备和装修标准高等特点。高层建筑基坑开挖后,由于土体结构发生变化,会 记录模式,直接存放在仪器内部中,可通过数据线转存到计算机,也可
有一个内力重分布的过程,基底及基坑周围土体变形产生回弹,随着基础施工
直接在电脑上处理数据等功能。
的进行,荷载不断加大,地基变形增加,加上地下水位的影响,整个建筑物在垂
沉降观测作业过程
直方向都会产生位移,即垂直变形。由此可见,沉降观测是建筑物变形观测的
. 基准点和沉降点的布设
主要内容之~,也是必不可少的,是衡量该建筑稳定性的重要依据。 在远离观测区且稳定易保存的地方布设了三个基准点,三个基准点布设成
沉降观测通常采用精密水准的方法来实现,该法具有精度高、数据可 个闭合环。基准点钻孔深埋为钻进基岩后埋设深层金属管基准点,
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水准仪有哪些轴线
10-01-02 &匿名提问
“沉降观测点”就是用来观测建筑物在建设和使用过程中下沉数量和速度的观察点。由于高层建筑往往采用桩基基础，且荷载较大，对高层建筑本身即内部基础和设备的相对位置有很高的精度要求，其施工将给高层建筑本身及周边建筑群体带来复杂的形变影响。所以，为了保障施工和运营的安全必须对高层建筑物进行沉降观测。一般的说，高层建筑物的沉降的观测多采用精密水准测量、液体静力水准测量、微水准测量、三角测量和地面摄影测量的方法。大型和高层建筑的沉降观测的内容主要是测定建、构筑物均匀沉陷和不均匀沉陷。包括地面沉降观测和建筑物沉降观测。对于高层建筑物沉降观测的任务，是周期性的对观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的高程变化量。高层建筑的沉降变形按其类型来区分，可以分为静态变形和动态变形。沉降水准点是测定建、构筑物基础的沉降量的基准点。沉降观测点是被观测建筑物的检测点。通过观测，可以得知它们的高差有无变化。也就知道建筑物有无沉降。沉降观测的自始至终要遵循“五定”原则：所谓“五定”，即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。
现行规范规定，高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中必须应用沉降观测加强过程监控，指导合理的施工工序，预防在施工过程中出现不均匀沉降，及时反馈信息为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料，避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，进而造成巨大的经济损失。一、沉降观测的基本要求1、仪器设备、人员素质的要求根据沉降观测精度要求高的特点，为能精确地反映出建（构）筑物在不断加荷下的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20，为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级)，水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。在不具备铟合金水准尺的情况下，使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。作业人员必须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论，能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序，对实施过程中出现的问题能分析原因并正确运用误差理论进行平差计算，按时、快速、精确地完成每次观测任务。2、观测时间的要求建（构）筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期，一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期(如：30天/次)或按建筑物的加荷情况每升高一层(或数层)为一观测周期，无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。3、观测点的要求为了能够反映出建（构）筑物的准确沉降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15-30米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。通常情况下，建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。此外，埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，特别要考虑到装修装饰阶段，是否会因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点，不能连续观测而失去观测意义。4、沉降观测自始至终要遵循“五定”原则“五定”即沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。5、施测要求仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，必要时经计量单位予以鉴定。连续使用3-6个月后重新对所用仪器、设备进行检校。在观测过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致，认真仔细，做到步步有校核。6、沉降观测精度的要求根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。在无特殊要求情况下，一般高层建（构）筑物采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。7、沉降观测成果整理及计算要求原始数据要真实可靠，记录计算要符合施工测量规范的要求，按照依据正确、严谨有序、步步校核、结果有效的原则进行成果整理及计算。二、具体施测程序及步骤1、建立水准控制网根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案，由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点)根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。要求：(1)一般高层建筑物周围要布置3个以上水准点，其间距不大于100米；(2)在场区内任何地方架设仪器至少后视到2个水准点，并且场区内各水准点构成闭合图形，以便闭合检校；(3)各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外，水准点的埋深要符合二等水准测量的要求(大于1.5米)，根据工程特点，建立合理的水准控制网，与基准点联测，平差计算出各水准点的高程。2、建立固定的观测路线由场区水准控制网，依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图，确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。3、沉降观测根据编制的工程施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点设置稳固后及时进行。一般高层建筑物有一或数层地下结构，首次观测应自基础开始，在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的)，待临时观测点稳固好，进行首次观测。首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时一般用N2或N3级精密水准仪。并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。随着结构每升高一层，临时观测点移上一层并进行观测直到十0．00，再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于十500mm)。然后每施工一层就复测一次，直至竣工。4、将各次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高程值，从而确定出沉降量。5、统计表汇总(1)根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。(2)绘制各观测点的下沉曲线。首先建立下沉曲线坐标，横坐标为时间坐标，纵坐标上半部为荷载值，下半部为各沉降观测周期的沉降量。将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中，并将相应的荷载值也画于坐标中，连线，就得到对应于荷载值的沉降曲线。(3)根据沉降量统计表和沉降曲线图，可预测建筑物的沉降趋势，将建筑物的沉降情况及时反馈有关主管部门，正确地指导施工。特别在沉陷性较大的地基上对重要建筑物的不均匀沉降的观测显得更为重要。对沉降观测的成果分析，还可找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素，指导施工单位编好施工组织设计正确指导施工，同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料，设计出更完善的施工图纸。6．观测中的注意事项：严格按测量规范的要求施测；前后视观测最好用同一水平尺；各次观测必须按照固定的观测路线进行；观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本一致；成像清晰、稳定时再读数；随时观测，随时检核计算，观测时要一气呵成；在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动；将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门，当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工，会同有关部门采取应急措施。
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摘要：水准仪广泛用于建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点。水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。水准仪是精密的光学仪器，正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大的作用，应避免阳光直晒，不许可证随便拆卸仪器。下面小编就详细为您介绍水准仪的使用方法。
水准仪怎么用 水准仪的使用方法详解
水准仪的使用
一、安置水准仪
打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上。
二、粗略整平
粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。在整平的过程中，气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向—致。
三、瞄准水准尺
首先进行目镜对光，即把望远镜对着明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。再松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋。然后从望远镜中观察；转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺。
当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，这种现象称为视差。产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。由于视差的存在会影响到读数的正确性，必须加以消除。消除的方法是重新仔细地进行物镜对光，直到眼睛上下移动，读数不变为止。此时，从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰。
四、精平与读数
眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡，右手转动微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，即表示水准仪的视准轴已精确水平。这时，即可用十字丝的中丝在尺上读数。现在的水准仪多采用倒像望远镜，因此读数时应从小往大，即从上往下读。先估读毫米数，然后报出全部读数。
精平和读数虽是两项不同的操作步骤，但在水准测量的实施过程中，却把两项操作视为一个整体；即精平后再读数，读数后还要检查管水准气泡是否完全符合。只有这样，才能取得准确的读数。
水准仪的使用方法及注意事项
水准仪广泛用于建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。现介绍水准仪的使用方法。
一、水准仪器组合：
1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架
二、操作要点：
在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制 动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。
计算公式：两点高差=后视－前视。
三、校正方法：
将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。计算如果a－ b≠a’－b ’时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。
四、保养与维修
1．水准仪是精密的光学仪器，正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大的作用；
2．避免阳光直晒，不许可证随便拆卸仪器；
3．每个微调都应轻轻转动，不要用力过大。镜片、光学片不准用手触片；
4．仪器有故障，由熟悉仪器结构者或修理部修理；
5．每次使用完后，应对仪器擦干净，保持干燥。
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