建筑物倾斜的观测方法与技巧

学习目标

1.了解建筑物倾斜观测的方法；

2.熟悉基础沉降差法和激光垂准仪法测量建筑物倾斜。

关键概念

经纬仪投影法、基础沉降差法、激光垂准仪法、测角前方交会法。

提　示

用测量仪器测定建筑物的基础和主体结构倾斜变化的工作，称为倾斜观测。常用的方法有经纬仪投影法、基础沉降差法、激光垂准仪法、测角前方交会法等。

1.经纬仪投影法

经纬仪投影法适用于一般建筑物主体的倾斜观测。先测定建筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值，再根据建筑物的高度，计算建筑物主体的倾斜度，即式（8-5）。

式中　i——建筑物主体的倾斜度；

　　　ΔD——建筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值（m）；

　　　H——建筑物的高度（m）；

　　　α——倾斜角（°）。

倾斜测量主要是测定建筑物主体的偏移值ΔD。偏移值ΔD 的测定一般采用经纬仪投影法。观测方法如下：

（1）如图8-70所示，将经纬仪安置在固定测站上，该测站到建筑物的距离为建筑物高度的1.5倍以上。瞄准建筑物X 墙面上部的观测点M，用盘左、盘右分中投点法，定出下部的观测点N。用同样的方法，在与X 墙面垂直的Y 墙面上定出上观测点P 和下观测点Q。M、N 和P、Q 即所设观测标志。

图8-70　一般建筑物主体的倾斜观测

（2）隔一段时间后，在原固定测站上安置经纬仪，分别瞄准上部观测点M 和P，用盘左、盘右分中投点法，得到N′和Q′。如果，N 与N′、Q 与Q′不重合，说明建筑物发生了倾斜。

（3）用尺子，量出在X、Y 墙面的偏移值ΔA、ΔB，然后用矢量相加的方法，计算出该建筑物的总偏移值ΔD，即

根据总偏移值ΔD 和建筑物的高度H 即可计算出其倾斜度i。

2.基础沉降差法

基础沉降差法适用于整体刚度较好的建筑物的倾斜观测。如图8-71所示，建筑物的基础倾斜观测，一般采用精密水准测量的方法，定期测出基础两端点的沉降量差值Δh，再根据两点之间的距离L，即可计算出基础的倾斜度：

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利用基础沉降量差值，还可以推算主体偏移值。如图8-72所示，用精密水准测量的方法测定建筑物基础两端点的沉降量差值Δh，再根据建筑物的宽度L和高度H，推算出该建筑物主体的偏移值ΔD，即

图8-71　基础沉降差法进行倾斜观测

图8-72　基础倾斜观测测定建筑物的偏移值

3.激光垂准仪法

激光垂准仪法适用于建筑物顶部与底部之间有竖向通道的建筑物。如图8-73所示，在建筑物竖向通道底部的地面埋设观测点，在该点上安置激光垂准仪（精确对中与整平），在通道顶部安置接收靶，根据铅垂光束投射到接收靶的光斑，移动接收靶使其中心与光斑重合，之后固定接收靶（观测期间要固定，不可移动），完成首次观测。

图8-73　激光垂准仪法进行建筑物倾斜观测

下次观测时，在顶部接收靶上直接读取出光斑距离接收靶中心的两位移量Δu、Δv（或用直尺量出光斑与中心点的偏移量），则该建筑物倾斜度与倾斜方向角如下：

式中　h——地板观测点到接收靶的铅垂距离。

4.测角前方交会法

测角前方交会法适用于不规则高耸建筑物的主体倾斜观测。建筑物顶部无适宜照准目标时，应在顶部便于观测与保护的位置埋设观测标志，如图8-74所示的避雷针状照准标志。

前方交会基线AB 与观测点应构成强度最佳图形，交会角γ 为60°～120°，基线长度应用电磁波精密测量。A、B 两点高程用水准方法，P 点高程用钢尺传递方法精确测量。

分别在A、B 两点安置经纬仪，测回法观测水平角与3～4 测回，取各测回平均值代入式（8-9）计算观测点P 平面坐标，用式（8-10）作校核。

设P 点首次测量的坐标为xP、yP，本次测量的P 点坐标为x′P、y′P，则有

按照式（8-8）或式（8-12），计算建筑物的倾斜度与倾斜方向角。

式中　

图8-74　测角前方交会法进行建筑物倾斜观测