沉降监测中的误差分析及控制方法

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1、沉降监测中的误差分析及控制方法沉降监测中的误差分析及控制方法　　绪言：沉降观测在高层建筑物的施工、竣工验收及竣工后的监测等过程中，具有安全预报、科学评价及检验施工质量三方面的功能。通过查阅资料和现场实践经验，对高层建筑沉降观测的影响因素归大致归纳为七个方面。通过对沉降观测影响因素的了解，可以及时避免不利因素，监测出合格的沉降观测资料，为勘察设计提供有用的观测参数，保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全。　　一、仪器误差1、仪器校正后的残余误差仪器校正后，还存在I角校正残余误差；仪器长期使用或受震动影响，使望远镜视准轴与水准管轴不平行，这种误差属于系统误

2、差，误差大小同仪器与水准尺的距离成正比。这种误差的控制方法是：将仪器尽量安置在前、后视距离相等的地方，这样就可以消除或减弱此项误差的影响。2、水准尺误差由于水准尺刻划不准确，尺长变化、弯曲等影响，水准尺必须经过检验才能使用[2]。尺的接头误差的影响，控制方法可以通过在水准测段内用同一根尺子，并把测段站数目布设成偶数站。尺的零点误差的影响，控制方法可以通过在一个水准测段内，两根水准尺交替轮换使用，即在本测站用作后视尺，下测站则用为前视尺，并把测段站数目布设成偶数，则在高差中相互抵消。标尺的零点差可在一水准段中使测站为偶数的方法予以消除。　　二、观测误差1

3、、人员本身观测人员必须熟悉测量学的基本理论知识，熟练掌握水准仪器的操作规程，并且针对不同的工程特点、具体情况能采用不同的观测方法和观测程序，对观测过程中出现的问题能及时分析出原因，能正确的运用误差理论进行水准网平差计算。由于每个人使用仪器和读数的习惯不一样，如果变换观测人员，就容易引起仪器操作误差和读数误差。控制方法：在每次观测时，保证人员固定不动，减小观测误差(偶然误差)，这对提高沉降观测精度也有一定的作用。2、视差影响当存在视差时，尺像不与十字丝平面重合，观测时眼睛所在的位置不同，读出的数也不同，因此，产生读数误差。减弱视差的控制方法是：在每次读数

4、前，要仔细进行物镜对光，消除视差。3、水准尺倾斜影响水准尺如果是向视线的左右倾斜，观测时可以通过望远镜十字丝很容易被察觉并纠正过来。但是，如果水准尺的倾斜方向与视线方向一致，则不容易被察觉。水准尺前后倾斜总是使尺上读数增大。它对读数的影响与尺的倾斜角和尺上读数的大小即视线距地面的高度有关。尺的倾斜角越大，对读数的影响就越大；尺上读数越大，对读数的影响就越大[3]。在一观测段A—B中，令后视读数为a，前视读数为b。若后视水准尺倾斜，前视水准尺不倾斜，根据=+a-b得出：前视点的高程值增大；若后视水准尺不倾斜，前视水准尺倾斜，根据=+a-b得出：前视点的高

5、程值减小；若前、后水准尺都倾斜那么前视点高程值的增量=︱△a-△b︱。现在以第一种情况为例分析如下：如图1-1所示，所产生的读数误差为▽η1=a1-a=a1-a1cosγ=a1。　　图1-1　　表1-1尺子读数及倾角与观测读数的关系从上表1-1可以看出，即使水准尺读数很小、倾角很小时，尺子倾斜误差的影响也是不可忽视的。一般水准尺倾斜角度较大时，立尺员才能能发现。这样，观测误差就很大，不能满足精度指标。控制方法：1、在水准测量中，要认真立尺，使尺处于铅垂位置，尺上有圆水准气泡的应使气泡居中。2、可使用摇尺法，即读数时尺底置于点上，尺的上部在视线方向前后慢

6、慢摇动，读取最小的读数。当地面坡度较大时，尤其应注意将尺子扶直，并应限制尺的最大读数，最重要的是在转点位置。3、尺子上加装圆水准气泡。　　三、外界条件的影响1、仪器下沉仪器下沉是指由于测站处的土质松软使仪器发生下沉，视线降低，从而使得前视读数减小，算得的高差增大，引起高差误差。减弱仪器下沉误差的影响可以有以下三中方法：1、采用双面尺法或变更仪器高法时，第一次是读后视读数再读前视读数，而第二次则先读前视读数再读后视读数。即“后、前、前、后”的观测程序。这样的两次高差的平均值即可消除或减弱仪器下沉的影响。2、尽可能将仪器安置在坚硬的地面处，并将脚架踏实。3

7、、加快观测速度，尽量缩短前视读数与后视读数间的时间差。2、尺垫下沉如果仪器在搬到下一站尚未读后视读数的一段时间内，在转点发生尺垫下沉，将会使下一站后视读数增大，算得的高差也增大，从而引起高差误差。控制尺垫下沉影响的的方法是：1、将转点设在比较坚硬的地方。2、在特殊情况下，转点要设在土质松软的地方，则必须放置尺垫，并将其踩实，以防止水准尺在观测过程中下沉；同时在土质很松软的地方，踩实后不要立即进行观测，要等一会儿，防止踏实的土松软反弹。3、地球曲率的影响用水准测量的方法求地面两点间的高差，借助了水准仪所提供的水平视线。两点间高差应该是分别通过这两点水准面

8、间的垂直距离，但水准面是一个曲面，水平视线相当于水准仪所在水准面的切线。因此用水平视线代替大地