水准仪在测量工程中是如何计算高程

1、水准仪在测量工程中是如何计算高程2010-11-28 02:44:45| 分类：工程测量|举报|字号订阅水准仪在测量工程中是如何计算高程实测标高=后视读数+后视标高-前视读数高程的计算有两种方法1已知高程+高差=待测高程（高差法）高差=前视度数-后视觉读数2已知高程+已知高程点读数=HH -待测点读数=待测高程（等高法）表格中有：观测点站点每站的前/后视读数高差高差闭合差高程结果qq:35542491我会尽我所能地面高+后视读数=仪器高度仪器高度-塔尺读数=塔尺处的高程必须知道一个已知的地面高，你自己设一个也是可以的后视器高中间视前视高程备注1.100 180.695 179.5951.200

2、 179.495179.595+1.1=180.695180.695-1.2=179.495高层建筑沉降观测技术的应用摘要：随着社会的不断进步，物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的日 臻成熟完善，同时，也因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾，高层及超高层建（构）筑物越来越多。为了保证建构筑物的正常使用寿命和建（构）筑物的安全性，并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，建（构）筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。关键词：高层沉降观测随着社会的不断进步，物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的日臻成熟 完善，同时，也因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾，

3、高层及超高层建（构）筑物越来越多。为了保证建构筑物的正常使用寿命和建（构）筑物的 安全性，并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，建（构） 筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。现行规范也规定，高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、 动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中应 用沉降观测加强过程监控，指导合理的施工工序，预防在施工过程中出现不均匀 沉降，及时反馈信息为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料，避免因沉降原因 造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，造成巨大的经济损失。根据本人在高层建筑施工过程中沉降观测的应用，

4、在此对高层建筑施工过程中沉降观测工作浅谈管窥之见。一、 沉降观测的基本要求1、仪器设备、人员素质的要求根据沉降观测精度要求高的特点，为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的 沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的 1/10 1/20,为此要求沉 降观测应使用精密水准仪（S1或S05级），水准尺也应使用受环境及温差变化影 肉小的高精度钿合金水准尺。在不具备钿合金水准尺的情况下，使用一般塔尺尽 量使用第一段标尺。人员素质的要求，必须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，熟 悉测量理论能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序，对 实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确

5、的运用误差理论进行平差计算， 做 到按时、快速、精确地完成每次观测任务2、观测时间的要求建构筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行， 否则沉降观测得不到原始数据，而是整个观测得不到完整的观测意义。其他各阶 段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。只有这样，才能 得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期，一般高层 建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期 （如：次/30天）或按建筑物的加 荷情况每升高一层（或数层）为一观测周期，无论采取何种方式都必须按施测方案 中规定的观测周期准时进行。3、观测点的要求为了能够反映出建构筑物的准确沉

6、降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉降特 征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相 邻点之间间距以1530米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。通常情况下， 建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。再就是，埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，特别要考虑到装修装 饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点，不能连续观测而失去观测意 义。4、沉降观测的自始至终要遵循 五定”原则所谓五定”，即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉 降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环 境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要

7、固定。以上措施在客观上尽量 减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与 首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。5、施测要求仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、 正确。在首次观测前要对所用仪器的 各项指标进行检测校正，必要时经计量单位予以鉴定。连续使用36个月重新对所用仪器、设备进行检校。在观测过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致，认真仔细，做到步步有校 核。6、沉降观测精度的要求根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。再未有特 除要求情况下，一般性的高层建构筑物施工过程中，采用二等水准测量的观测方 法就能满足沉降观测的要求。

8、我们在河北省交通培训中心工程施工过程中就采用 二等水测量的观测方法。各项观测指标要求如下：(1)往返较差、附和或环线闭合差：h = Z2aWb&l，。以示测站数。(或Ah=Z2Z2b 1.0 VL.- L表示观测路线距离)前后视距： 30m(3)前后视距差： 1.0m(4)前后视距累积差 3.0m(5)沉降观测点相对于后视点的高差容差 ： 1.0mm(6)水准仪的精度不低于N2级别7、沉降观测成果整理及计算要求原始数据要真实可靠，记录计算要符合施工测量规范的要求，依据正确，严谨有序，步步校核，结果有效的原则进行成果整理及计算。二、具体施测程序及步骤1、建立水准控制网根据工程的特点布局、

9、现场的环境条件制订测量施测方案，由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点)根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立 水准控制网。要求：(1)一般高层建筑物周围要布置三个以上水准点，水准点的间距不大于100米。(2)在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个水准点，并且场区内各水准点构 成闭合图形，以便闭合检校。各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外，水准点的埋深要符合二等水准测量的要求(大于1.5米)根据工程特点，建立合理的水准控制网，与基准点联测，平差计算出各水准点的 高程。2、建立固定的观测路线由场区水准控制网，依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图，确定沉降观

10、测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线， 并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。3、沉降观测根据编制的工程施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点安稳固后及时 进行。一般高层建筑物有一或数层地下结构， 首次观测应自基础开始，在基础的 纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的)，等临时观测点 稳固好，进行首次观测。首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时一般用N2或N3级精密水准仪。并且要求每个观测点首次高程应在 同期观测两次后决定。随着结构每升高一层，临时观测点移上一层并进行观测直到十 0.

11、00再按规定 埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于十 500mm)。然后每施工一层 就复测一次，直至竣工。4、将各次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高 程值。从而确定出沉降量。某个观测点的每周期沉降量：c=Hh, I Hn, I-1 .N表示某个观测点，I表示观测周期数(1 = 1, 2, 3)且H1=H0累计沉降量： 9= 生 c (n), n表示观测点号。5、统计表汇总(1)、根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。(2)、绘制各观测点的下沉曲线首先建立下沉曲线坐标，横坐标为时间坐标，纵坐标上半部为荷载值，下半部为 各沉降观测周期的沉降量。将统

12、计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中，并将相应的荷载值也画于坐标中，连线，就得到对应于荷载值的沉降曲线。(3)根据沉降量统计表和沉降曲线图，我们可以预测建筑物的沉降趋势，将建筑 物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门， 正确地指导施工。特别座在沉陷性较 大的地基上重要建筑物的不均匀沉降的观测显得更为重要。利用沉降曲线还可计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度：q= I ACm-ACn | /Lmn, Cm,Cn分别为m, n点的总沉降量，Lmn为m, n点的距离。 对沉降观测的成果分析，我们还可以找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉 降的主要因素，指导施工单位编好施工组织设计正

13、确指导施工大有裨益，同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料，设计出更完善的施工图纸。6.观测中的注意事项：严格按测量规范的要求施测。(2)前后视观测最好用同一水平尺。各次观测必须按照固定的观测路线进行。观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本一致。(5)成像清晰、稳定时再读数。(6)随时观测，随时检核计算，观测时要 一气阿成。(7)在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。(8)将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门，当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工，会同有关部门采取应急措施。三、探讨的两个问题(1)确定建筑物沉降观测精度的合理性。由于现行规范对施工单位施工过程的沉 降观

14、测要求不明朗，这对施工单位在建筑物沉降观测精度选择随意性较大，但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。对沉降观测精度选择既不能太高也不能太 低，要合理适宜，适合工程特性的需要。既不造成无谓的浪费也要保证观测结果 的准确性。这样，本人认为一般高层及重要的建 件)筑物在首次观测过程中适用 精密仪器的设备后级水准仪、钿合金尺等)在此.00以上部分按二等以上水准 测量方法，采用放大率倍数较大的 S2或S3水准仪进行观测，也可以测出较理 想的结果。在沉降观测过程中，沉降量与时问关系曲线不是单边下行光滑曲线，而是起 伏状现象。这就分析原因，进行修正。第二次观测出现回升，而以后各次观测又逐渐下降。可能是首次观

15、测精过低，若回升超过5mm时，第一次观测作废，若回升 5mm内，第二次与第一次调整 标高一致。曲线在某点突然回升。原因：水准点或观测点被碰动所致且水准点碰动后标高低于碰前标高，观测点碰后高于碰前。处理措施：取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量。曲线自某点起渐渐回升原因：一般是水准点下沉所致。措施：确定水准点下沉值，与高级水准点符合测量，确定下沉重新奥法的原理在大量的地下工程实践中，人们普遍认识到，隧道及地下洞室工程，其核心 问题，都归结在开挖和支护两个关键工序上。即如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护：若需支护时，又如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开 挖。这是隧道

16、及地下工程中两个相互促进又相互制约的问题。在隧道及地下洞室工程中，围绕着以上核心问题的实践和研究，在不同的时期， 人们提出了不同的理论并逐步建立了不同的理论体系， 每一种理论体系都包含和 解决（或正在研究解决）了从工程认识（概念）、力学原理，工程措施到施工方 法（工艺）等一系列工程问题。一、隧道设计施工的两大理论松弛荷载理论其核心内容是：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载：不稳定 的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支撑。这样，作用在支护结构上的 荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。这是一种传统的理论，其代表人物有泰沙基和普氏等人。岩承理论其核心内容是：围岩稳定显然是岩体自

17、身有承载自稳能力：不稳定 围岩丧失稳定是有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制， 则围 岩仍然能够进入稳定状态。这种理论体系的代表性人物有拉布西维兹、米勒-菲切尔、芬纳-塔罗勃和卡斯特奈等人.由以上可以看出，前一种理论更注意结果和对结果的处理： 而后一种理论则更注 意过程和对过程的控制，即对围岩自承能力的充分利用。由于有此区别，因而两 种理论体系在过程和方法上各自表现出不同的特点。 新奥法是岩承理论在隧道工 程实践中的代表方法。二、新奥法 New Austrian Tunnelling Method目前新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修建隧道的一种基本方法，技术经济效益是明显的。新

18、奥法的基本要点可归纳如下：1 .岩体是隧道结构体系中的主要承载单元，在施工中必须充分保护岩体，尽量 减少对它的扰动，避免过度破坏岩体的强度。为此，施工中断面分块不宜过多， 开挖应当采用光面爆破、预裂爆破或机械掘进。2 .为了充分发挥岩体的承载能力，应允许并控制岩体的变形。一方面允许变形， 使围岩中能形成承载环；另一方面又必须限制它，使岩体不致过度松弛而丧失或 大大降低承载能力。在施工中应采用能与围岩密贴、及时筑砌又能随时加强的柔 性支护结构，例如，锚喷支护等。这样，就能通过调整支护结构的强度、刚度和 它参加工作的时间（包括闭合时间）来控制岩体的变形。3 .为了改善支护结构的受力性能，施工中应尽

19、快闭合，而成为封闭的筒形结构。 另外，隧道断面形状应尽可能圆顺，以避免拐角处的应力集中。4 .通过施工中对围岩和支护的动态观察、量测，合理安排施工程序、进行设计 变更及日常的施工管理。5 .为了敷设防水层，或为了承受由于锚杆锈蚀，围岩性质恶化、流变、膨胀所 引起的后续荷载，可采用复合式衬砌。6 .二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑的，围岩和 支护结构形成一个整体，因而提高了支护体系的安全度。上述新奥法的基本要点可扼要的概括为：少扰动、早喷锚，勤量测、紧封闭三、用一个弹簧来理解新奥法原理1 .洞室边缘某一点A在开挖前具有原始应力（自重应力和构造应力）处于一个 平衡状态。如同

20、一根弹性刚度为 K的弹簧，在P0作用下处于压缩平衡状态。2 .洞室开挖后，A点在临空面失去约束，原始应力状态要调整，如果围岩的强 度足够大，那么经过应力调整，洞室可处于稳定状态（不需支护）。然而大多数 的地质情况是较差的，即洞室经过应力调整后，如不支护，就会产生收敛变形， 甚至失稳（塌方），所以必须提供支护力 PE,才能防止塌方失稳。等同于弹簧 产生了变形u后，在PE作用又处于平衡状态。3 .由力学平衡方程可知，弹簧在 P0作用时处于平衡状态；弹簧在发生变形 u 后，在PE的作用下又处于平衡状态，假设弹簧的弹性系数为K,则有：P0=PE+Ku讨论：（1）当u=0时，P0=PE即不允许围岩变形，采用刚性支护，不经济； （2）当uT时，PEJ;当u邛寸，PET。即围岩发生变形，可释放一定的荷载（卸荷作用），所以要允许围岩产生一定的变形，以充