DNA03水准仪在高层建筑沉降监测中的应用

黄保存

摘 要 本文就工程实例，对采用DNA03水准仪在高层建筑物进行沉降监测中的应用作一些简单的论述与探讨

关键词 高层建筑物；沉降观测；基准点；沉降点；精度

DNA03 Level Application in the High-rise Building Subsidence Monitoring

HuangBaocun

（Kunming Engineering Power China Co.， LTD）

Abstract： In this paper， the engineering example， using DNA03 level application in the high-rise buildings for the subsidence monitoring is described and some simple discussion

Key words：High-rise buildings； Settlement observation； Reference point； Settlement points； Precision

1 前 言

近年来随着改革开放和经济建设的高速发展，城区高层建筑物越来越多，大家都知道对高层建筑物进行沉降和变形监测有着不可忽视的重要作用，但对其如何进行有效合理的监测，这也是我们值得探讨的问题。高层建筑物由于层数多、荷载大、重心高、基础深，沉降观测有着特别显著的作用，但无论高层建筑物的地质条件、基础类型和结构形式如何，其沉降观测的目的和要求都是测定建筑物在施工全过程和竣工后的一定时期内缓慢下沉的数值，在出现不均匀沉降产生的应力超过建筑物的容许应力威胁建筑物稳定性的前兆时，应及时采取相应的预防措施，以保证建筑物的安全。

2 基准点、沉降点与水准环线的布设

基准点的埋设主要要求稳定不变和永久保存，使其本身的沉降幅度小于沉降观测点的沉降幅度，埋设位置主要取决于地质条件和附近建筑物的现状情况，为此应事先了解了建筑物的平面布置基础结构和地质资料等，并对施工场地和周围建筑作实地调查研究。基准点的布设位置除便于观测外，选择在不受施工、行车和施工材料堆积物影响的地方。根据上述具体条件，在测量中国电建昆明院水电科技大厦时，埋设了两个基准点，均安置在地质条件较好、稳定、不易破坏的地点，通过多年来的实测资料检验证明，两基准点均可采用。

中國电建昆明院水电科技大厦由于建筑面积不大，通视条件较好，除设置基准点和沉降点外，未设置工作基点。水准测量是把水准基准点和沉降观测点串联起来组合成单一的水准闭合环线，高程起算点与昆明城区的高程点进行了高程联测。

沉降观测点的位置设置在方便观测，观测期间不易被破坏，最能反映建筑物沉降特征的明显位置上。根据各种结构埋设于建筑物的四角，一定间距的柱基上，沉降缝两侧，新旧建筑物及纵横墙的交接处。点的间距平均约8米，沉降观测点的标志做成“L”字形，支承水准尺的部位做成圆帽状。

3 精度要求和观测方法

变形观测的精度要求，要根据建筑物允许变形值的大小和观测目的而定，若按变形特征或结构形式确定了建筑物差异沉降的最大允许值，在这个容许数值内将保证建筑物的稳定。为使测量误差对建筑物沉降的影响极小，按观测目的，根据《工程测量规范》确定了的允许变形量的1/20作为测量精度要求。

根据沉降点的布设原则，两沉降点间平均距离在8米以内，差异沉降的最大容许值为：

取1/2为允许沉降量作为测量精度的要求，则差异沉降观测允许误差为：

由于差异沉降可直接由两点的高差求得，故取两倍的中误差，则差异沉降观测中误差为：

根据计算得到的差异沉降观测中误差，按《工程测量规范》变形测量的等级划分及沉降观测点的精度要求，确定测量的等级为三等。沉降观测DNA03水准仪和条形码水准标尺进行观测。

根据该栋大楼占地规模不大，水准环线长度不超过300米，10站左右这种情况，把基准点和沉降点混合组成闭合环线，推行统一观测，用环线闭合差进行检查，环线闭和差限差（n为测站数），观测结果闭合差如果符合限差要求，按距离成比例分配闭合差，然后由起算点推算出各基准点及沉降点有无变动情况。

观测时要求每一测站前后视距差不超过1米，前后视距累计差不超过3米。

观测的周期，根据要求，在施工期间，从基础浇灌完毕设点后即开始第一次观测，往后随着荷重的逐渐增加，重复进行观测，每增加一层，观测一次，竣工后每个月观测一次，当连续三个观测周期的沉降量小于观测精度时，建筑物趋于稳定，观测便可结束。

4 沉降观测的测站限差

当确保观测成果的精度，又能及时发现测量中误差的粗差，对沉降观测的测站限差值的大小进行探讨，作出合理的规定是必要的。

4.1 基、辅分划读数之差的限差

对基、辅分划读数之差的限差，考虑到同一标尺基、辅分划观测时间短，条件基本一致，所受误差影响也基本相同，次项限差只须考虑观测照准误差和仪器置中误差。依据DNA03数字水准仪的有关技术参数：

τ″=10″； V=24倍； μ=0.03τ″。 S取20米，则仪器置中误差为：

精密水准仪的鉴别角距取d=30″/V，则照准误差为：

设a为后尺读数，b为前尺读数，则同一标尺基、辅分划读数差为：