天宝DiNi 12电子水准仪在变形观测中的应用

摘要：近年我国大型工程、高大建筑物越来越多，对于建筑物的安全质量等问题越来越关注，越来越重视，现通过工程实例，简单介绍一下电子水准仪的特点及在沉降观测项目中的目的、意义及观测方法。
关键词：电子水准仪、变形观测、沉降观测；
中国分类号：TU71 文献标识码：A   文章标号：2095-2104（2012）03-0001-02


一．引言
随着我国城市建设的不断发展,各种大型工程的不断出现，高大建筑物越来越普遍, 建筑物的安全及运营等问题也越来越受到社会各界的关注, 为保证建筑物的顺利施工和施工后的安全运营,就必须对建筑物进行系统的变形监测，其中一项重要工作就是沉降观测。因此对建筑物进行精确的沉降观测就显得尤为重要，因为它关系到整个工程的施工安全和使用安全。
为了监测验证电子水准仪的精度，本文以天宝DiNi 12电子水准仪为例，通过实际的工程沉降监测数据来验证电子水准仪的精度完全符合沉降监测的精度。
二．建筑变形观测概述
变形观测，是用测量仪器或者专用仪器测定建筑物及地基建筑物在荷载和外力作用下随时间变形的工作。通过变形观测，可以检查、各种工程建筑物和地质构造的稳定性，及时发现问题，确保质量和使用安全；更好的了解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，建立正确的预报变形的理论和方法。
工程建筑物的变形，按其类型可以分为：静态变形和动态变形。按研究的范围可以分为：全局性变形，区域性变形，局域性变形。按成因可以分为：人工干预变形，自然原因变形，综合原因变形。
变形观测属于安全监测。变形观测有内部观测和外部观测两方面。内部观测内容由建筑物的内部应力，温度变化的测量，动力特征及其速度的测定等，一般不由测量工作者完成。内部观测与外部观测之间有着密切的联系，应同时进行，以便互相验证和补充。外部观测的内容主要有沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测和扰度观测等。
三．电子水准仪的特性
DiNi 12与其他精密数字水准仪一样，采用了吊带式补偿方式，其视距的读取及储存、处理、采集均实现了自动化。它操作更加快捷、方便、直观，成果精度更加精确可靠，其中误差达±0.3mm/km；它采用了目前最先进的几何位置法量算系统，还有8种可选的测量模式和自动平差功能，使数据格式完全符合国家测量规范要求；它与传统光学水准仪相比有以下优点：
1) 读数客观。2) 精度优。3) 速度快，效率高。4) 智能化。5) 操作简单。
但是，由于电子水准仪发展时间短，而且价格昂贵，从一定程度上影响了在国内测绘领域的应用和研究。其应用也仅仅局限于少数的精密测量工程中。电子水准仪在我国还有很长一段时期的发展。
四．沉降观测应用实例
为掌握建筑物在施工前后的本身的沉降情况及验证天宝DiNi 12电子水准仪的精度，故对某财政局大厦进行沉降观测。沉降观测一般按二等水准测量的精度施测，但由于沉降观测具有视距短，精度要求高，多次重复观测的特点，在实际作业中除满足国家二等水准测量的有关要求外，还应做到：(1)三固定原则，即固定观测人员，固定仪器，固定观测线路。(2)采用“后、前、前、后” 的观测顺序。每次观测从一个基准点出发，经过全部沉降观测点，再闭合到同一基准点，形成一个闭合环；(3)为了确保观测质量，争取最佳观测条件，在第一次观测前用皮尺选量好仪器观测位和标尺定位，做好标志。以后观测按固定的位置、秩序进行，为确保首次观测的准确可靠，必须同精度观测两次；(4)每次观测前必须先检测基准点和进行仪器i角检查。
点位布设,在稳定的地方布设两个水准基准点，编号为JZ1、BM1。水准基准点采用螺纹钢打入稳定的房角再加固。在其建筑物四角、大转角处或纵横轴两侧选取并布设沉降观测点，于2006年6月1日、6月6日、6月23日、7月18日、8月19日、8月31日，共观测六期。点位布设详见图1。
图1 财政局变形观测水准路线图

点名	第一期	第二期	第三期	第四期	第五期	第六期
JZ1	300	300	300	300	300	300
II06	301.94295	301.94306	301.94303	301.94232	301.94241	301.94237
II05	302.64146	302.64164	302.64121	302.64045	302.64089	302.64107
II04	302.64245	302.64276	302.64247	302.64188	302.64180	302.64206
II03	302.64108	302.64134	302.64094	302.64023	302.64011	302.64036
II02	302.79569	302.79588	302.79569	302.79512	302.79474	302.79477
II01	302.63077	302.63058	302.63083	302.63061	302.63048	302.63038
BM1	302.98271	302.98257	302.98271	302.98271	302.98271	302.98271

表1 财政局变形观测点高程表
环线闭合差允许值：；观测闭合差：；n为测段的测站数。由于观测闭合差，完全符合国家要求的二等水准测量的限差要求，根据表1计算差值可分析为：此类误差属于仪器误差、观测误差、外界环境综合影响所致，故建筑物无明显沉降变形。纵观各次观测成果，证明天宝DiNi 12电子水准仪是一个值得信赖和使用的仪器，它的精度是可靠的，观测技术指标达到国家规范要求。
五．结束语
本论文主要介绍了电子水准仪的特点以及建筑变形观测的目的、意义、内容及观测方法，通过对观测数据进行分析处理，最后得出以下结论：
1、对工程建筑物进行变形观测是必要的，特别是沉降观测。2、电子水准仪精度高、速度快、效率高，在沉降观测中有良好的应用。电子水准仪还有很多优点，将是未来水准测量的主流仪器。
 
 
参考文献
[1]李青岳，陈永奇．工程测量学[M]．北京：测绘出版社，1995．
 [2]钟孝顺，聂让．测量学[M]．北京：人民交通出版社，2003．