電子水準儀在吉林某廠房沉降監測中應用研究

摘 要：本文基于筆者多年從事建筑物沉降監測的相關工作經驗，以數字水準儀在建筑物沉降監測中的應用為研究對象，分析了水準儀在建筑物沉降檢測中的具體應用方案和數據處理方法，全文是筆者長期工作基礎上的理論升華，相信對從事相關工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關鍵詞：水準儀 沉降監測 建筑 控制網

中圖分類號：P2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（b）-0057-01

沉降是指工程建筑物及其基礎在垂直方向的變形，其表現為在不同時期高程值H的變化。當建筑物的沉降超過了規定的限度時，會影響正常使用，嚴重時甚至危及建筑物的安全，因此，對建筑物沉降進行有效地監測與預報，已成為施工期間及竣工后確保建筑物安全的重要工作。

1 數字水準儀特性

電子數字水準儀的速度快、效率高。傳統的幾何水準測量，儀器站必須要有2人，1人觀測，1人記錄計算，而使用數字水準儀完全可以由1人進行觀測，自動記錄，并實現了內外業一體化。觀測只需要對準水準尺調焦和按鍵就可完成、記錄及計算，不存在誤讀、誤記、沒有人為讀數誤差。儀器可與計算機相連，進行數據后處理，實行內外業一體化。由于儀器具有自動觀測、記錄的功能，省去了作業人員的觀測、報數、記錄、現場計算的時間及人為出錯而出現的重測。數字水準與傳統儀器相比速度快、既省時、又省力可節省1/3左右的時間，從而大大提高了工作效率。

根據Sprinter 200M數字水準儀主要技術參數，Sprinter 200M數字水準儀可以滿足國家三、四等水準測量和普通工程測量的需要。測量精度高，在一定地區和條件下也能滿足國家二等水準測量的要求。

2 數字水準儀的應用

2.1 控制網建立基本要求及建立方案

為了加強某電廠施工現場各重要構筑物沉降測量的監測工作，確保該電廠新建機組工程的順利實施，要求對建筑物在施工和運行階段定期進行沉降監測工作。首先必須建立施工現場高程控制網，從而保證各期觀測有統一的高程基準。沉降監測控制網的建立有以下基本要求。

（1）基準點（特別是核心基準點）應建立在受施工影響小、易于保存的穩定區域，在整個工程施工結束四個月內不被破壞。（2）在工作測點上，最好直接觀測到基準點，以便于沉降監測時進行工作測點穩定性的檢核。（3）基準點分組布設，一般每組不少于三個（條件不容許時不得少于2個）點，點間距控制在80～200 m范圍內。（4）高程控制基準點應連接成多結點水準網，按現場施工要求，高程基準網布設成二等水準網。

根據以上的基本要求，結合現場及周邊的條件進行控制網的設計（見圖1）。

2.2 觀測方案

目前國家還沒有制定數字水準儀的相關規范和技術要求，國內也沒有同類項目中應用的成熟經驗可借鑒，對數字水準儀在高等水準網建立中的應用，其操作流程、外界因素影響程度及最終精度尚無規律可循。Sprinter 200M數字水準儀完全可以滿足國家三、四等水準測量需要，而本次高程控制網要求為二等水準網，該數字水準儀能否滿足現場施工要求，也是本控制網建立中需要注意的問題。

為此，在施測過程中，嚴格按照二等水準規范要求進行施測。在觀測過程中，為了保證外業測量數據的準確性，在儀器站仍然安排2人，1人觀測，1人記錄計算，將記錄成果作為內業數據檢核之用。由于Sprinter 200M數字水準儀記錄軟件中沒有基輔分劃讀數差的超限控制和提示的問題，為保證觀測精度，采取每照準一個方向，設置讀數兩次，如其兩次讀數之差符合所給定的限值，則取平均數為觀測值，否則重測。

2.3 數據處理分析

此二等水準網，由18個點組成（見圖1），布設成多結點閉合水準網。用Sprinter 200M數字水準儀外業觀測，獲得了所需的原始數據，分析數據中無錯誤或大的粗差，并進行初步的檢核。構成該水準網兩個大環和一個小環，各環的基本情況如表1所示。從表1可以看出，二等水準的外業觀測是合格的，其精度指標遠遠高于規范所規定的允許誤差，說明Sprinter 200M數字水準儀用于本次沉降觀測二等水準網的建立可行。

可以看出，各點的高程中誤差控制在1 mm以內，精度符合工程要求。平差后的單位權中誤差為0.62 mm，每公里觀測高差之中誤差為1.56 mm，且通過了置信度評價。本沉降監測控制網是正確，可以采用的。

3 結論

（1）測量精度高，在一定地區和條件下，能夠滿足工程上二等水準測量的需要。同時具有速度快、效率高、能有效減輕作業勞動強度的優點。（2）Sprinter 200M數字水準儀讀數客觀、真實，避免了測量工作當中的測、記誤差，確保了測量數據的可靠性。（3）實踐證明，對數字水準儀來說，扶尺的質量對觀測結果影響較大，因此在進行測量時要求標尺嚴格直立。

參考文獻

[1]劉旭春.高精度數字水準儀在沉降監測中的應用[J].測繪通報，2006（1）：58-61.

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