建筑类的核心期刊论文发表浅析建筑物沉降观测中倒尺尺架

　　摘要：针对建筑物沉降观测点埋设位置较高，水准仪视线达不到观测点的高度，无法进行沉降观测的问题，论文提出利用倒尺尺架技术进行测量，并对倒尺尺架的制作、工作原理、尺架常数以及水准尺读数改正规则进行论述，实践证明，此技术具有推广价值。

　　关键词：沉降观测; 倒尺观测;倒尺尺架; 尺架常数

　　1 引 言

　　建筑物施工前期，周边基坑开挖留下施工区尚未填平或施工区周边地形条件限制，会遇到沉降观测点埋设位置较高，水准仪视线高达不到观测点的高度，无法进行沉降观测的情况，传统的几何水准法难以实施。若采用设置观测墩、观测台，缺点是成本高、作业时间延长，对于建筑物较高的观测点，作业较难实现;参考文献[2]中采用倒尺观测的方法，仅对倒尺观测进行叙述和精度分析;而且作业过程中水准标尺垂直状态受作业人员判断，影响观测精度。为此本文提出采用倒尺尺架技术进行特殊情况下的沉降观测，可以提高作业速度，保证沉降观测精度，并通过实践验证，方便实用，精度完全可以达到规范要求。

　　2 倒尺尺架制作及工作原理

　　2.1 倒尺尺架制作

　　尺架主要部件包括(如图一、图二)卡尺部分、挂点部分、中间部分双向连接板。倒尺尺架材料采用膨胀系数较小的合金钢制作。由于尺架加工要求精度很高，因此采用钢板的平整度要求也很高。卡尺部分与水准尺进行连接部位采用强磁性磁铁，可以保证作业过程中水准尺底面与观测点在一个平面上，不产生变形或者变形微小，确保高程传递精度。

　　2.2工作原理

　　尺架使用时，将水准标尺与尺架套合在一起，水准标尺底部落在尺架右盘的触点上，将水准标尺和尺架整个通过左盘触点放到沉降观测点(或沉降钩)上，通过倒置水准器判断标尺竖直后进行观测。

　　双线连接板可以通过固定螺丝旋进或旋退左右移动，可以根据不同尺寸的水准标尺进行调节。

　　倒尺水准测量，立尺方向与高程系统反向，所以应在倒尺读数前加上负号，这样高差计算与正尺测量一致，即高差等于后视减前视。主要有以下三种情况：

　　⑴ 后视立正尺，前视立倒尺(如图三)。 其中：h=a-(-b)

　　⑵ 后视立倒尺，前视立正尺(如图四)。 其中：h = (-a)-b

　　⑶ 沿地面前视、后视均立倒尺(如图五)。其中：h =(-a)-(-b)+ △L =(b-a) + △L

　　△L=LA-LB

　　式中：LA、LB分别为A尺和B尺的长度，△L通过偶数站自动消除，此时

　　△h =∑(b-a)

　　⑷ 沿沉降点前视、后视均立倒尺(如图六)。其中：h=(-a)-(-b)=(b)-(a)

　　3 倒尺尺架进行水准测量的读数改正

　　3.1倒尺尺架读数改正

　　倒尺精密水准测量必须对读数改正后，才能使用上面的公式。因为普通水准仪在标尺上的读数是水平视线到标尺理论零点的距离，而精密水准仪由于测微尺的作用，使正尺的读数与这个距离相差一个常数K(如N3，K=0.5cm)，倒尺就不具备以上规律，所以应该按照一定的规律改正，否则会导致严重的错误。

　　如图七：当△1≤0.5cm时，转动测微轮视线上移，测微尺示数减小，与y重合时测微尺示数减小△1，这时测微尺示数减小到e=(0.50-△1)则：△1=0.50-(0.5-△1)=0.50-e

　　这样实际读数为：

　　y+△1=y+(0.50- e) (1)

　　当△2≤0.5cm时，转动测微轮视线下移，测微尺示数增大，与y重合时测微尺示数减小△1，这是测微尺示数减小到e=(0.50+△2)则：

　　△2=(0.5-△2)-0.50=e-0.50 △1=1-△2=1.50-e

　　这样的实际读数为：

　　y+△1=x+(0.50- e) (2)

　　3.2读数改正规则总结

　　依据实际作业：总结以下改正规则：

　　改正规则一：0.5cm减去重合时测微尺读数与标尺分划值求代数和，即得到改正后的正确读数。例如按照常规方法读得两倒尺读数为-101.555、-053.420，改正后分别为-100.945、-053.080。

　　为了防止+0.50cm造成测量成果的错误，有必要使倒尺测量具有-0.50cm这一常数，在高差计算中正负抵消，所以给(1)、(2)式的两边同时减去0.5cm，则得：

　　与y分划重合时：y+△1-0.50=y - e

　　与x分划重合时：y+△1-0.50=x - e

　　改正规则二：重合时标尺分划值减去测微尺示数所得的差，就是改正后的正确读数。例如按照常规方法读得两倒尺读数为-101.555、-053.420，改正后分别为-100.445、-052.580。

　　由此可见，在精密水准测量中存在±0.50cm两常数，但无论前后视如何立尺，改正后高差计算均会自动抵消，但单向观测应注意。

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