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静力水准装置及其在沉降观测试验中的数据分析

来源:拿度科技 浏览量: 时间:2021-03-22 09:59

  

       此静力水准装置的研制和试验工作是由建设部综合勘察院负责,在软土地区的沉降观测初步试验本装置的研制,自1980年以来,先后有三种。后两种装置的结构是在元装置基础上经实地测试总结分析后改进而成的。因篇幅有限,本文制度一起中一种装置做介绍分析。
一、装置的基本结构
       总结第一次装置的优缺点,减少了液体运动,采取液体静态观测,用数理统计方法,对温差所引起的系统误差做了改正。
       连通管用6分自来水管接成,连通管事先埋设在楼房地梁中间,观测头探针装在水面上部,避免千分尺生锈污染水质和千分尺旋转不灵,观测头除照明、吹气管外增设测水温的温度计。
       观测时首先接上电源,使液体罐内有足够亮度,如玻璃窗内水蒸气过多,影响观测读数时,可用吹气管把水蒸气洗去,待水面稳定后,旋转千分尺使探针刚好切在水面,此时探针呈现正倒影向,在千分尺上可估读至1/1000毫米,重复操作两次取平均值为一次的观测值,同时读取水温,取至1/10度。
        观测头是按可变量程式设计的,当观测头水位不足千分尺最大读数时,可提升观测头高度改变量程,但是在改变量程前必须测出被改变量程的观测头与邻近一点观测头的高差,以便计算出本点高差的加常数。
静力水准仪
二、温度改正数计算
       影响流体静力水位的精度因素很多,解决这些问题比较复杂,我们努力创造条件、力所能及的避免或减少不良因素的产生,这时仅考虑静力液体温度变化所带来的系统误差的一项纠正。为此按现场实际情况布设试验场;观测头垂直距连通管的长管一米多,为了得到向阳背阳温差较大数据,楼房的南北向均不设观测点,同时为了得到内外符合精度,在同一地基基础上布设了以静力水准观测头沉降标识和以精密水准观测的埋设在墙基础内用钢筋弯勾制成的沉降标志,两种标志平面位置仅隔2-3厘米。
      为获取较满意的数据,我们在施工底层阶段,亦沉降不明显的时候进行试验。现场楼房北面设立14个观测点(精密水准7个,静力水准7个),难免设立10个观测点(精密水准5个,静力水准5个)。连续观测两天,静力水准每一小时各观测一次,每次读数二次,取平均值,并记录液体温度,共计获取液面高度和液体的温度各576个。从温度记录中发现中午楼房南北面观测点的温差很大,最大达9℃,晚间10时至翌日7时,温差较小,仅1℃。
    温差大的2-10号点观测两天的高差;19日12时为6168.73毫米;第二天的5时为6173.14毫米。相差4.41毫米。而2-10号点的20日1时与5时,其温差小,故高差之差,仅为0.04毫米。这说明:静力水准在气温没有什么变化的时候,观测精度相当高,而在气温变化显著时,观测误差可能达到几毫米。显然仅取观测原始数据计算高差,精度是很差的。
3、精度分析
a、静力水准经过温差改正后的成果与当日精密水准观测成果较差中误差计算。
b、静力水准经过温差改正后内部符合精度。
c、举典型实例说明温差改正的作用
用原始观测值计算高差,用温差改正后高差,以及用精密水准测得高差,取两天的三种成果进行分析,可以说明:
①静力水准观测,在条件好的情况下,观测精度约在百分之几毫米。
②观测头间的温差大时,不能用静力水准作沉降观测;温差不大时,经温度改正后,精度有所提高,但也只能达到十分之几毫米。
③精密水准测量,在施工期中条件较差的情况下观测精度也只能达到十分之几毫米。
三、静力水准装置应用于福州软土地基建筑物沉降挂呢的精度估计
       观测试验利用有利时间进行观测,共历半年时间,每10天左右观测一次,每次间隔1-2小时独立的观测2-3测回,每测回读取两个数取平均值。
       施工中的沉降观测,基本上是处在动态情况进行的。本测区建筑物沉降量约为0.5毫米/天,最大差异沉降约为0.1毫米/天,一般一天差异沉降都在百分之几毫米以内。在这种情况下采取综合统计估计中误差的方法。
      这种静力水准装置,经过近半年时间的实践,也发现一些问题,主要是一起装置在室外(室内影响用户有效面积使用)影响用户美观装饰环境,其次是尚存在着装置笨重,以及靠人工读数不准确和温度对观测成果的影响等等。
 


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