用相对沉陷确定建筑物倾斜的方法

以混凝土重力坝为例，由于各坝段基础的地质条件和坝体结构的不同，使各部分的混凝土重量不相等；水库蓄水后，库区地壳承受很大的静水压力，使地基失去原有的平衡条件，这些将会使坝的基础产生不均匀沉陷，因而使坝体产生倾斜。

倾斜观测点的位置常常与沉陷观测点合起来布置。通过对沉陷观测点的观测，可以计算这些点的相对沉陷量，获得基础倾斜的资料。目前，我国测定基础倾斜常用的方法有：水准测量法、液体静力水准测量法及气泡式倾斜仪测量法等。

1.水准测量法

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差值Δh，如图13.30所示，再根据两点间的距离L，即可计算出基础的倾斜度

图13.30　一般基础倾斜观测

图13.31　整体刚度较好的建筑物基础倾斜观测

对整体刚度较好的建筑物的倾斜观测，亦可采用基础沉降量差值，推算主体偏移值。如图13.31所示，用精密水准测量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δ，即

2.液体静力水准测量法

液体静力水准测量的实质是利用液体静力水准仪。就是在两个相连接的容器中，盛有同类且具有相同参数的均匀液体，液体的表面处于同一水平面上，利用两容器内液体的读数可求得两观测点的高差，该高差与两点间水平距离之比，即为倾斜度。这种仪器不受倾斜度的限制，并且距离越长，测定倾斜度的精度越高。要测定建筑物倾斜度的变化，可进行周期性的观测。

如图13.32所示，1、2两容器由软管连接，分别安置在待测平面A、B上，高差Δh可用液体表面的高度H 1、H 2计算

或　

式中　a 1、a 2——容器的高度或读数零点相对于工作地面的位置；(www.xing528.com)

b1、b 2——容器中液面位置的读数值，即读数零点至液面的距离。

图13.32　液体静力水准测量原理

用目视接触法读取零点至液面距离的精度为±1mm。我国地震局地震仪器厂制造的JST—1型液体静力水准遥测仪，采用全自动观测法来测定液面位置，也可采用目视法接触来测定液面位置。

如图13.33所示，为用目视接触法观测的示意图。转动测微圆环，使水位指针移动。如图13.34所示，当显微镜内所观测到的指针实像尖端和虚像尖端刚好接触时，停止转动圆环，即可进行读数。每次连续观测3次，取其平均值（互差不能大于0.04mm）。每次观测完毕，应随即将分尖推到水面以下。目视接触法的仪器，能高精度地确定液面位置，精度可达±0.01mm。

图13.33　目视接触法示意图

1—观测窗；2—上管口；3—下管口；4—水位指针；5—测微圆环

图13.34　指针实像与虚像尖端接触

3.气泡式倾斜仪

倾斜仪一般具有能连续读数、自动记录和数字传输等特点，有较高的观测精度，因而在倾斜观测中得到了广泛应用。常见的倾斜仪有水准管式倾斜仪、气泡式倾斜仪和电子倾斜仪等。下面就气泡式倾斜仪作简要介绍。

如图13.35所示，气泡式倾斜仪由一个高灵敏度的水准管5和一套精密的测微装置组成。测微装置上包括测微杆、读数指针和读数盘。气泡水准管固定在支架上，支架可绕转动点转动，支架下装有一弹簧片，在底板下有圆柱体，以便仪器置于需要的位置上。观测时，将倾斜仪放置后，转动读数盘，使测微杆向上或向下移动，直至水准气泡居中为止。此时在读数盘上读数，即可得出该处的倾斜度。

图13.35　气泡式倾斜仪原理

1—支架；2—底板；3—转动点；4—弹簧片；5—气泡水准管；6—测微杆；7—读数盘；8—读数指针；9—圆柱体

我国制造的气泡式倾斜仪灵敏度可为2″，总的观测范围较广。气泡式倾斜仪适用于观测较大的倾斜角或量测局部地区的变形。例如：测定设备基础和平台的倾斜。