电子水准仪在建筑沉降监测的应用

杨建强

(上海市政工程勘察设计有限公司，上海 200083)

0 引言

随着城市建设的迅猛发展，需对一些改造前的老旧危房以及在基础设施建设的周边建筑进行监测。为了保障房屋以及施工和运营的安全，必须对这些建筑物进行沉降监测，而由于城市环境的特殊性，监测要求精度很高［1-3］。

采用的电子水准仪测量精度可达±0.2 mm/km，其集成自动调焦和双轴倾斜补偿功能大大提高了水准测量的效率和准确性。本文首先设计一种方案进行仪器检校，然后利用该高精度仪器进行某建筑的沉降监测，结果表明，该电子水准仪器可以达到高精度的沉降测量要求，所得数据可靠。

1 仪器检校

仪器检校图见图1。

图1 仪器检校图（单位：m）

本文采用的检校方法如下:选取同一直线上的四个点A，B，C，D。B，D 为尺点，A，C 为仪器安置点，其中 BC=CD=15 m，AB=3 m。首先在C点架设仪器，按照BDDB的顺序进行测量，读数分别为 B1，D1，D2，B2，搬站至 A 点，重复操作，得读数 B3，D3，D4，B4。然后根据这些读数计算ΔH:

其中，

若差值ΔH＜0.3 mm，则无需校正，若 ΔH ＞0.3 mm，则需要校正。

2 某建筑沉降监测

某建筑在使用期间，多处陆续出现墙体裂缝、地面裂缝和楼板裂缝，少部分圈梁与其下砌体开裂，为确保房屋安全使用，利用高精度水准仪对该房屋进行房屋安全性检测。

按照《工程测量规范》［4］要求，沉降监测首先需在测区外布设稳定可靠的水准基点，并结合工程实际布设一条包含基准点的闭合水准路线。

2.1 布设监测点

根据沉降特征可获得性，以及数据采集的方便性，在布设沉降监测点之前通过现场勘察对检测目标结构有一个初步了解，最终进行点的埋设，同时考虑到点可能被破坏或被掩盖住，不能连续观测而失去意义。本次测量工程中，在房屋周围布置了8个沉降点(点1号～8号)，在小区的围墙边(紧邻河道)布置了3个沉降点(点9号～11号)。

测点布置如图2所示，图2中A为高程基准点，假定A点的高程为0.000 m。

图2 监测点布设

2.2 监测周期

在设定的一段时间内完成一个完整周期的测量工作即为一个沉降监测的观测周期［5］。本次沉降监测根据要求并考虑到工程实际情况，分别于2010年6月，2010年10月，2011年2月，2011年6月，2011年9月和2011年12月对该建筑进行了6次现场检测工作。

2.3 建筑沉降监测

在每次对建筑物监测前利用第二节所述方法对仪器进行检校，然后再进行沉降监测的工作，首先将基准点的高程引入测区，获得所需数据后根据水准路线的高差闭合差进行数据修正，最后得到整体的数据成果。在完成整个沉降监测工作之后整理数据可以得到各观测点的沉降量。

表1为6次沉降监测数据成果。

表1 沉降测量成果表

从表1可以看出，房屋一年最大沉降量9.1 mm，但河道围墙上沉降点9，10，11变化较大，测点间沉降差为10.7 mm。精度达到要求，监测数据满足要求，为建筑的安全监控提供了可靠数据。

3 结语

本文利用高精度电子水准仪对某建筑进行监测，共分6次进行检测，每次监测前首先对仪器进行了检校。监测结果表明，该检校方法可行，数据可靠，该电子水准仪集成了智能化的自动调焦系统，提高了测量效率，监测数据为施工方提供了可靠的依据。

［1］陈基伟.PS-InSAR技术地面沉降研究与展望［J］.测绘科学，2008，33(5):88-90.

［2］李 仲.高层住宅楼沉降监测与分析研究［J］.测绘科学，2008，34(6):118-119.

［3］李宜宏，李 强.外滩通道施工对相邻历史建筑影响的检测评估［J］.结构工程师，2010，26(5):142-147.

［4］GB 50026-2007，工程测量规范［S］.

［5］顾孝烈，鲍 峰，程效军.测量学［M］.上海:同济大学出版社，2006.