【摘要】：隨著建筑的逐步建造、建筑物的基礎(chǔ)和地基所承荷載不斷增加，建筑物自身傾斜的測(cè)量問題越來越重要。對(duì)于既有建筑傾斜測(cè)量則要采取靈活適用的觀測(cè)方法，以便更能準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)建筑物的異常傾斜，采取有效措施。實(shí)際傾斜測(cè)量方法很多，每種方法使用均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，同等情況下不同方法的精度也有所不同。本文涉及房屋檢測(cè)過程中，對(duì)于既有建筑房屋傾斜測(cè)量過程中采用的幾種常規(guī)測(cè)量方法進(jìn)行分析和對(duì)比，選擇合適的方法，從而讓測(cè)量結(jié)果更可靠、準(zhǔn)確。

【關(guān)鍵詞】：既有建筑，傾斜測(cè)量、方法對(duì)比 

引言：目前城市更新提出了“加梯、平改坡及外立面”的加固改造建設(shè)理念，因此就會(huì)影響既有建筑物基礎(chǔ)及其四周地層產(chǎn)生一定程度的變形。房屋的傾斜測(cè)量問題直接關(guān)系到房屋的使用安全。目前在實(shí)際檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)傾斜測(cè)量方法存在一些弊端，比如在上海寶山區(qū)某滲水檢測(cè)項(xiàng)目和寶山區(qū)生態(tài)園區(qū)某幢既有房屋檢測(cè)實(shí)踐對(duì)比中，采用同一種測(cè)量方法但存在幾次檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)卻有較大的偏差。特別針對(duì)一些重點(diǎn)項(xiàng)目，如果是人為的原因還是方法不對(duì)，測(cè)量出現(xiàn)偏差較多，則直接影響整個(gè)項(xiàng)目檢測(cè)情況。大家尚不得知，因此如何快速有效精準(zhǔn)的獲取房屋傾斜測(cè)量方法選取的情況，值得探討和總結(jié)。本文就針對(duì)一般既有建筑物的傾斜觀測(cè)如何更好的選取精度最高最有效的方法，通過上海寶山區(qū)某滲水檢測(cè)項(xiàng)目和寶山區(qū)生態(tài)園區(qū)某幢既有房屋實(shí)踐檢測(cè)對(duì)比中，談?wù)勛约簩?duì)一般既有建筑物的傾斜觀測(cè)方法。通過本文對(duì)比發(fā)現(xiàn)，投點(diǎn)法精度高，影響因素較少，且實(shí)施起來無(wú)安全隱患，推薦對(duì)于一般的既有建筑物盡量采用全站儀投點(diǎn)法進(jìn)行測(cè)量。

1、常規(guī)傾斜測(cè)量方法

1.1全站儀平距法

利用全站儀免棱鏡功能，通過瞄準(zhǔn)目標(biāo)物體鉛直表面上下同一位置測(cè)量距離全站儀中心的水平距離，同時(shí)測(cè)得上下兩點(diǎn)相對(duì)高差，從而計(jì)算出傾斜率。

具體操作方法是：選擇距離待測(cè)墻面合適距離進(jìn)行擺站，利用全站儀測(cè)量平距及標(biāo)高的功能，儀器整平之后，首先儀器鏡頭瞄準(zhǔn)墻體盡量靠近棱角線下部點(diǎn)位測(cè)量該點(diǎn)位距離儀器中心水平距離a1及高差h1，隨后保持水平方向制動(dòng)，往上調(diào)整鏡頭，瞄準(zhǔn)墻體上部靠近棱角線的點(diǎn)位，重復(fù)操作，測(cè)量該上部點(diǎn)位距離儀器中心水平距離a2及高差h2，同時(shí)記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。傾斜率計(jì)算公式為：v=a1-a2/h1-h2。注意此處上下觀測(cè)順序并無(wú)強(qiáng)制要求。

結(jié)合上海市寶山區(qū)某滲水項(xiàng)目實(shí)際情況，對(duì)房屋采取同一種方法觀測(cè)同一部門但觀測(cè)的數(shù)據(jù)相差很大。第一次采用同一種測(cè)量方法測(cè)量人員和設(shè)備對(duì)同一幢房子傾斜進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)如下表格所示，數(shù)據(jù)顯示最大數(shù)據(jù)為4.5‰，如表1所示；第二次采用同一種測(cè)量方法同一測(cè)量人員和設(shè)備對(duì)同一幢房子繼續(xù)進(jìn)行了傾斜測(cè)量復(fù)核，數(shù)據(jù)如下表格所示，數(shù)據(jù)顯示最大數(shù)據(jù)為0.78‰，如表2所示，兩者相差3.72‰，數(shù)據(jù)差比較大，分析還是測(cè)量方式方法存在較大問題，所以更好的選取測(cè)量方法，獲取更有效更精確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，直接影響到整個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的成敗。

寶山區(qū)某滲水項(xiàng)目某號(hào)房屋傾斜測(cè)量結(jié)果

1.2全站儀投點(diǎn)法

利用全站儀照準(zhǔn)部鏡頭內(nèi)的豎絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)外棱角線的上下偏差，結(jié)合鋼直尺等設(shè)備讀取偏差數(shù)據(jù)。

具體操作方法是：選擇距離墻面合適距離進(jìn)行擺站，盡量選擇儀器視線與外墻面軸線相切位置，儀器整平之后，首先將儀器鏡頭內(nèi)的十字中心豎絲線與墻面上部棱角線相切，隨后保持水平方向制動(dòng)，將鏡頭往下調(diào)整到下部棱角線位置，此時(shí)下部應(yīng)該提前固定好毫米網(wǎng)格網(wǎng)等讀數(shù)設(shè)備，在毫米網(wǎng)格網(wǎng)內(nèi)讀出豎絲距離墻面棱角線的讀數(shù)，此讀數(shù)即為傾斜偏差a。如果要計(jì)算傾斜率，還需要測(cè)量高度值，具體方法可以采用卷尺、測(cè)距儀等設(shè)備，或者使用全站儀免棱鏡功能直接測(cè)量上下兩點(diǎn)高程來計(jì)算高度值。

1.3靠尺法

采用靠尺貼合目標(biāo)表面，直接讀取偏移數(shù)據(jù)。靠尺分為一米和兩米的規(guī)格，一米靠尺傾斜量程一般為±7mm，兩米靠尺傾斜量程一般為±15mm， 使用靠尺時(shí)，選擇平整墻面，盡量貼合墻面進(jìn)行檢測(cè)，傾斜數(shù)據(jù)可以直接讀取。測(cè)量高度值為固定的一米和兩米。

1.4吊線墜法

吊線墜法利用的是物體在重力的作用之下，形成一個(gè)鉛直線，計(jì)算鉛直線與墻面的距離偏差值。

具體做法是在建筑物外墻高處懸掛吊線墜，在線墜鉛直方向下的底部固定毫米格網(wǎng)讀數(shù)設(shè)備，直接讀取或量出上部觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)底部觀測(cè)點(diǎn)的水平位移量和位移方向。次方法也直接用于檢測(cè)建筑模板或墻體是否垂直。

1.5坐標(biāo)觀測(cè)法

一般都要經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)踏勘，在測(cè)區(qū)布設(shè)一條獨(dú)立坐標(biāo)系的控制網(wǎng)。并根據(jù)實(shí)地情況在觀測(cè)到的建筑物頂部和墻體上設(shè)立觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志，可采用埋入式照準(zhǔn)標(biāo)志，也可直接利用符合位置與照準(zhǔn)要求的建筑物特征部位。

用四等導(dǎo)線網(wǎng)精度要求對(duì)該控制網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)。然后在各控制點(diǎn)上設(shè)站，用全站儀依次對(duì)各房角的上、下點(diǎn)觀測(cè)精確的三維坐標(biāo)。以此獲得建筑物各角點(diǎn)頂部相對(duì)于底部的水平位移量，并計(jì)算其傾斜率。次方法使用大型房屋或橋梁傾斜檢測(cè)，施工難度較大，但精度更高。

2、傾斜測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比與分析

2.1案例具體數(shù)據(jù)分析

本文通過以上幾種方法分別對(duì)同一建筑不同墻面進(jìn)行傾斜檢測(cè)，得到如下數(shù)據(jù)。

    從檢測(cè)數(shù)據(jù)看出，各種方法數(shù)據(jù)差異較小，方向一致，成果無(wú)較大偏差，其中全站儀投點(diǎn)法與吊線墜法數(shù)據(jù)最為接近。從理論上來說，基本上每種方法均可用于實(shí)際操作中，但是需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件以及項(xiàng)目的屬性不同采取最合適的方法。

2.2各傾斜測(cè)量方法優(yōu)劣分析

通過實(shí)踐表明，全站儀投點(diǎn)法數(shù)據(jù)更加精確，可靠直觀，數(shù)據(jù)采集通過正倒鏡兩次觀測(cè)求得的平均值更加科學(xué)規(guī)范，現(xiàn)場(chǎng)工作效率僅次于平距法，可適用于重難點(diǎn)項(xiàng)目， 但是該方法受現(xiàn)場(chǎng)條件影響大，比如在建筑物底部有遮擋物時(shí)該方法并不適用。

全站儀平距法優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)便快捷易上手，速度快，效率高，激光測(cè)距科技含量更高，現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)檢測(cè)人員即可完成作業(yè)內(nèi)容，缺點(diǎn)在于如果建筑物表面不平整，容易使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大偏差，人員觀測(cè)時(shí)，如果不注意建筑物表面的凸起或者凹陷就容易導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)出錯(cuò)得到錯(cuò)誤的結(jié)論，這時(shí)需要檢測(cè)人員更加的小心仔細(xì)。該方法可適用于體量大，時(shí)間要求緊的項(xiàng)目。

靠尺法優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)便快捷易上手，數(shù)據(jù)直接可以讀取，同時(shí)缺陷也很明顯，由于靠尺量程有限，一般在15毫米以內(nèi)，超過量程即無(wú)法對(duì)傾斜較大的墻體進(jìn)行檢測(cè)，靠尺長(zhǎng)度一般為兩米，高度受限，對(duì)于一些高層建筑物的檢測(cè)就無(wú)法進(jìn)行。適用于單層單體傾斜檢測(cè)，比如農(nóng)村平房，配電間等。

吊線墜法優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)據(jù)直觀，偏差數(shù)據(jù)可以直接讀取， 缺點(diǎn)在于受外力環(huán)境影響較大，比如風(fēng)力大小，線是否扭曲，線墜重量是否達(dá)標(biāo)等，其中以風(fēng)的影響最大，實(shí)地可操作性不強(qiáng)。適用于室內(nèi)環(huán)境的檢測(cè)，比如貨架檢測(cè)，鋼結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件檢測(cè)等。

3、傾斜測(cè)量前景分析

隨著社會(huì)的高速發(fā)展，越來越多的高層建筑拔地而起，此起彼長(zhǎng)的同時(shí)，許多年代久遠(yuǎn)的建筑也在消失。因?yàn)楦鞣揭蛩兀灿性S多建筑被保留下來繼續(xù)發(fā)揮其功能，但一些建筑年代較久，存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)，因此在這些建筑的實(shí)際檢測(cè)過程中，采用監(jiān)測(cè)的手段在一定時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)建筑物的傾斜情況變的尤為重要，每一種監(jiān)測(cè)方法都需要提前在建筑物上做好相應(yīng)標(biāo)記，目前傾斜監(jiān)測(cè)方法還有全站儀坐標(biāo)法，全站儀前方交會(huì)法等。

從精度上來說，目前許多全站儀的精度可以達(dá)到0.5mm 甚至0.1mm，精度明顯高于靠尺線墜等傳統(tǒng)設(shè)備，從效率上，全站儀采用激光測(cè)距，速度快，結(jié)果可視化，更多的消除了人為因素帶來的誤差，因此，獲取建筑物的傾斜必定是采用高科技設(shè)備帶來的快速準(zhǔn)確有效。

傾斜測(cè)量方法還有近些年已經(jīng)提出的攝影測(cè)量技術(shù)，能為三維建模提供一個(gè)快速、高效的新方法，展現(xiàn)了傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)用。但國(guó)內(nèi)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)和推廣階段,同時(shí)還存在一些因素限制其發(fā)展，仍需要進(jìn)一步的研究，以后更會(huì)出現(xiàn)以全站儀結(jié)合GPS為主導(dǎo)，向自動(dòng)化及智能化測(cè)量領(lǐng)域發(fā)展的巨大潛力。

4、結(jié)束語(yǔ)

建筑的傾斜在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)，可視為正常現(xiàn)象，但超過一定的限度就會(huì)影響樓房建筑的質(zhì)量（必要時(shí)還要進(jìn)行建筑物的裂縫觀測(cè)），嚴(yán)重的還會(huì)危及樓房的安全。所以，在樓房施工建設(shè)和運(yùn)行管理期間非常需要進(jìn)行傾斜觀測(cè)，對(duì)通過各種測(cè)量方法獲取的傾斜信息進(jìn)行分析和處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)樓房建筑的異常變化，及時(shí)采取有效措施，確保樓房建筑的安全。

本文通過理論聯(lián)系實(shí)際的方法，指出了各傾斜測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍：全站儀投點(diǎn)法適用于重難點(diǎn)項(xiàng)目；全站儀平距法適用于體量大，時(shí)間要求緊的項(xiàng)目；靠尺法用于單層單體傾斜檢測(cè)，比如農(nóng)村平房，配電間等；吊線墜法適用于室內(nèi)環(huán)境的檢測(cè)，比如貨架檢測(cè)，鋼結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件檢測(cè)等；坐標(biāo)觀測(cè)法更使用于如房屋或橋梁等大型傾斜檢測(cè)工程。最后本文分析了傾斜測(cè)量必定是采用高科技設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的。希望本文為檢測(cè)工作者在實(shí)際項(xiàng)目參與過程中提供有意義的參考。

參考文獻(xiàn)

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2. 《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50344-2019）；

3. 《工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》GB50026-2020。