建筑物倾斜观测的通用方法

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文章编号:4 40 1 (0 4 0—0 30 0 9—9 1 2 0 )40 3—3

中图分类号: U16 T 9

文献标识码: B

建筑物倾斜观测的通用方法付新启张国辉 ,(. 1河北建筑科技学院资源系,北邯郸 0 63; .呼和浩特职业技术学院,河 50 82内蒙古呼和浩特 0 0 5 ) 1 0 0

A Uni e s lM e h d o v ra t o fObs r i he I c i a i n o idi g e vng t n ln to fa Bu l nFU n q, ZH ANG o h Xi— i Gu - ui

摘要:常用的建筑物倾斜观测方法要求两观测方向大致垂直,这在实际工作中经常是无法办到的.前方交会法对交会角有一定限制 .给出了一种通用方法 .

关键词:倾斜观测;倾斜量;建筑物

一

,

前

言

会产生多大的影响,也值得研究 .除此之外,筑物建倾斜观测还可采用前方交会法,此法需精确测定但测站点的坐标,要求交会角不应大于并,

高大建筑物 (包括烟囱,塔等 )水的倾斜观测是一

或小于

项经常性的变形测量工作,的目的是测定顶,它底

也使得在许多情况下无法应用 . 针对这一实际问题,文对常用的观测方法进本

部观测点 (楼房即为房角的顶底部,烟囱,塔对对水

则是顶底部中心 )相对偏移量 (为倾斜量,图的称见1中的 e .这种观测的常用方法如图 1所示, ) 0,

行了改进,出了在两观测方向不垂直时建筑物倾给斜观测的通用方法 .

0为顶底部观测点, B为测站点, 0, O大致 A, A B(目估 )直且应大于建筑物高度的 15倍 .分别测垂 .

二,测方向不垂直时倾斜量的计算观如图,,和 , 含义同前, ., .

出两小角 O O O和距离 A BO, A0, B 0,可求得两垂直方向上顶底部观测点的相对偏移量 . b进,,

是分别与的情形,而

, ,

垂直的方向 .这里 ., . 则表示夹角大于的情形.

而求得建筑物的倾斜量e:,

也可作为观测方向,示两观测方向夹角小于表这 4条方向线将投影平面分成 8个区域,可能位 于这 4条线 ( 8个方向 )或是这 8个区域内,有上共1 6种可能 .再考虑观测方向还可能是l, l

=, . _ /+ b 2 .

本法虽然简便,存在如下实际问题:先,但首厂区或居民区建筑物稠密,在所测建筑物周围选择要

两条与顶底部观测点都通视且相互垂直的方向线,往往是不可能的 .其次,目估使 A0, BO大致垂

,

或

两种可能,因此,用方法应考虑到

3 通 2, 对应() ), ., .~(种

直,时会有相当大的误差 .这种误差对观测结果有0———

种可能 .设

对应 ( ) 种 .按每种可能情况作图 (图 3 ~(如,限于篇幅及推导过程类似,里仅绘出其中两种 )这, 图 3中 ., . .为观测方向上的偏移量, a为 .两,方向线间的锐角,为两观测方向的夹角,他字母其含义同前 .根据观测求得的与观测方向垂直的方向

f

0

上的偏移量 .便可推算出观测方向上的偏移量, .,. . .全部 3 2种可能情形的计算结果列于表中,中( ) ( )别与图 3对应 .其,4分图常用观测方法示意

收稿日期: 一一;回日期:修 一一 作者简介:新启 (付 一,,南林州人,教授,要从事工程测量教学及科研工作 . )男河副主

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(7 ( ) f 1 ().. 3 2) 1 0 9 8 ( ) 2

)/\ ( 1

)\..

() ()可能情形 ( ) ( ) ()可能情形 ( ) a第 4种 a= b第 3种 a= 图 3观测方向上偏移量推导示意图

设 0, b在 0点的水平夹角为>9 . 0时

表 1观测方向上偏移量计算表达式表

08\..一 —

0> 9<

.. 9

0 (就是在常用观测方法中,目估使两观测方向垂直可~ 1; ) () 2

多大的观测误差时对 e不会有明显的影响;一个另以容许有多大的近似程度,即 0在 9~近多大也 0附

a=10一 8~

<9~ 0时=

范围内变化时其倾斜观测结果与 0=9~ 0时相差不会

{. 0. c一<; 3 1> 8 . 9 0~ .() 4

过大.

由式 () 6求微分,应用误差传播定律可得并主D e si n a

a=

m

.

() 7

建筑物的倾斜量为e=

√0+{√b+b 0= {fa 2+———

() 5

其中,"±"含义同上 .由式知,除了受 m.的号 m影响外,与 0 b e及 a的大小有关 .如果取 m还,, ≤1mm即认为 m .对 e明显的影响,据式 ( )无根 7,

将表 1 0,1中 1b的表达式代人上式,整理后得e=————_———— ———————一■:——

~

b2+ 2a b s a co—————

( o 6 )

对不同的 a计算出 m .的限差列于表 2这里取 0= (b=1 m) 0c .表 2 m=1mm时 m ( )不同口的变化情况 e m8随

式() 6即为计算建筑物倾斜量的通用公式 .同时,还

可利用 0 0或 b b计算出 e A0或 BO间的夹,1,1与

角以表示倾斜方向.使用该式时应注意:其中的①".

4", -号当>9~ 0时取",之取";当 0=+"反一"②

0或 b=0时, 0,1替 0 b进行计算 .以 1b代,

三,测方向间的夹角 D对倾斜量 e

的观影响讨论本问题有两个目的:是了解 a的观测误一差对 e的影响程度, m因 .=m口也就是了解 0具有,

由表 2可知, a或说 0的观测精度要求,对 ( )随夹角的变化是极不平衡的,大多数情况下都是很但低的,般为几分,十分甚至几度 .进一步地分析一几

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