此靜力水準(zhǔn)裝骰的研制和試驗(yàn)工作是由建設(shè)部綜合勘察院負(fù)責(zé)，福建省建筑設(shè)計(jì)院參加配合試驗(yàn)。在軟土地區(qū)的沉降觀測(cè)初步試驗(yàn)，已由福建省建筑設(shè)計(jì)院許秉欽同志撰寫了論文＊。本文取該文的部分觀測(cè)數(shù)據(jù)加以處理分析。本裝置的研制，自1980年以來(lái)，先后有三種。后兩種裝置的結(jié)構(gòu)是在原裝置基礎(chǔ)上經(jīng)實(shí)地測(cè)試總結(jié)分析后改進(jìn)而成的。因篇幅有限，本文只對(duì)其中一種裝萱作介紹分析。
一、裝置的基本結(jié)構(gòu)
總結(jié)次裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，減少了液體運(yùn)動(dòng)，采取液體靜態(tài)觀測(cè)，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)溫差所引起的系統(tǒng)誤差作了改正。
通管是用6分自來(lái)水管接成，連通管事先埋設(shè)在樓房地梁中間，觀測(cè)頭探針裝在水面上部 ， 避免于分尺生銹污染水質(zhì)和于分尺旋轉(zhuǎn)不靈，觀測(cè)頭除照明、吹氣管外增設(shè)測(cè)水溫的溫度計(jì)。
觀測(cè)頭系統(tǒng)的全部結(jié)構(gòu) ， 如 圖2所示。觀測(cè)時(shí)首先接上干電池電源，使液體罐內(nèi)有足夠亮度，如玻璃窗內(nèi)水蒸氣過(guò)多，影響觀測(cè)讀數(shù)時(shí)，可用吹氣管把水蒸氣洗去，待水面穩(wěn)定后，旋轉(zhuǎn)千分尺使探針剛好切在水面，此時(shí)探針呈現(xiàn)正倒影象。在千分尺上可估讀至1/1000毫米，重復(fù)操作兩次取平均值為一 次的觀測(cè)值，同時(shí)讀取水溫，取至1/ 10度。
觀測(cè)頭是按可變籃程式設(shè)計(jì)的，當(dāng)觀測(cè)頭水位不足千分尺讀數(shù)時(shí)，可提升觀測(cè)頭高度改變蜇程 ， 但在改變蜇程前必須測(cè)出被改變扯程的觀測(cè)頭與鄰近 一 點(diǎn)觀測(cè)頭的高差，以便計(jì)算出本點(diǎn)高差的加常數(shù)。
二、溫度改正數(shù)計(jì)算
影響流體靜力水位的精度因素很多，解決這些問(wèn)題比較復(fù)雜 ， 我們努力創(chuàng)造條件、力所能及地避免或減少不良因素的產(chǎn)生 ，這時(shí)僅考慮靜力液體溫度變化所帶來(lái)的系統(tǒng)誤差的 一 項(xiàng)改正。為此按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況布設(shè)試驗(yàn)場(chǎng)： 觀測(cè)頭垂直距連通管的長(zhǎng)管一米多，為了得到向陽(yáng)背陽(yáng)溫差較大數(shù)據(jù) ， 樓房的南北向均布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。同時(shí)為了得到內(nèi)外符合精度，在同 一 地基基礎(chǔ)上布設(shè)了以靜力水淮觀測(cè)頭沉降標(biāo)志和以精密水淮觀測(cè)的埋設(shè)在墻基礎(chǔ)內(nèi)用鋼筋彎勾制成的沉降標(biāo)志，兩種標(biāo)志平面位置僅隔2-3厘米。
(1)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取及原始數(shù)據(jù)計(jì)算
為獲取較滿意的數(shù)據(jù) ， 我們?cè)谑┕さ讓与A段，亦即沉降不明顯的時(shí)候進(jìn)行試驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)樓房北面設(shè)立14個(gè)觀測(cè)點(diǎn)（精密水準(zhǔn)7個(gè)，靜力水準(zhǔn)7個(gè)），南面設(shè)立10個(gè)觀測(cè)點(diǎn)（精密水淮5個(gè)，靜力水準(zhǔn)5個(gè)）。連續(xù)觀測(cè)兩天，靜力水準(zhǔn)每一 小時(shí)各觀測(cè)一 次，每次讀數(shù)二次，取平均值，并記錄液體溫度 ， 共計(jì)獲取液面高度和液體的溫度各576個(gè)。從溫度記錄中發(fā)現(xiàn)中午樓房南北面觀測(cè)點(diǎn)的溫差很大， 達(dá)g c。晚間10時(shí)至翌日7時(shí)，溫差較小，僅 1 a·左右。
溫差大的2-10號(hào)點(diǎn)觀測(cè)兩天的高差：82年9月19日12時(shí)為6168.73毫米；第二天的5時(shí)為6173.14亳米。相差4.41毫米。而2-10號(hào)點(diǎn)的9月20日1時(shí)與5時(shí)，其溫差小，故高差之差，僅為0.04亳米。
這說(shuō)明：靜力水準(zhǔn)在氣溫沒(méi)有什么變化的時(shí)候，觀測(cè)精度相當(dāng)高，而在氣溫變化顯著時(shí)，觀測(cè)誤差可能達(dá)到幾毫米。顯然僅取觀測(cè)原始數(shù)據(jù)計(jì)算高差，精度是很差的。
(2)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
靜力水準(zhǔn)觀測(cè)頭與精密水淮沉降點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)相互關(guān)系。分別為第 i個(gè)靜力水淮觀測(cè)頭讀數(shù)0值對(duì)個(gè)靜力水準(zhǔn)觀測(cè)頭讀數(shù)0值之差及其估值。
A為止至個(gè)靜力水準(zhǔn)觀頭0值的高度，A為常數(shù)， 可設(shè)為 0 。
取得靜力水準(zhǔn)觀測(cè)數(shù)據(jù)后 ， 歸算至相應(yīng)的精密水準(zhǔn)沉降點(diǎn)面上。歸算分兩部分： 一 是取決千 i 點(diǎn)溫度與 點(diǎn)溫度之差，二是取決千i點(diǎn)觀測(cè)頭千分尺0刻劃與點(diǎn)觀測(cè)頭千分尺0刻劃之差。每一靜力水準(zhǔn)觀測(cè)頭相對(duì)于 個(gè)靜力水準(zhǔn)觀測(cè)頭的觀測(cè)值，均需列出上面類型的方程組。
3.精度分析
a、靜力水準(zhǔn)經(jīng)過(guò)溫差改正后的成果與當(dāng)日精密水準(zhǔn)觀測(cè)成果較差中誤差計(jì)算
例： 82年9月19日由精密水準(zhǔn)測(cè)得2號(hào)沉降點(diǎn)高程為H2= 6193. 34mm計(jì)算靜力水準(zhǔn)高差歸算到2號(hào)沉降點(diǎn)高程，取82年9月19日8時(shí)至20日7時(shí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果得較差中誤差。
b、靜力水準(zhǔn)經(jīng)過(guò)溫差改正后內(nèi)部符合精度
有利時(shí)間： （氣溫比較穩(wěn)定即本例晚22時(shí)至翌日7時(shí)）
一般時(shí)間： （包括不利時(shí)間、氣溫不穩(wěn)定，即本例8時(shí)至21時(shí)）
c、舉典型實(shí)例說(shuō)明溫差改正的作用
用原始觀測(cè)值計(jì)算高差，用溫差改正后高差，以及用精密水淮測(cè)得高差，取1982年9月兩天的三種成果列如表3 (2號(hào)點(diǎn)至10號(hào)點(diǎn)高差）。
根據(jù)以上精度分析，可以說(shuō)明：
a、靜力水淮觀測(cè)，在條件好的情況下，觀測(cè)精度約在百分之幾亳米。
b、觀測(cè)頭間的溫差大時(shí)，不能用靜力水準(zhǔn)作沉降觀測(cè)；溫差不大時(shí)，經(jīng)溫度改正后，精度有所提高，但也只能達(dá)到十分之幾亳米。
c、精密水準(zhǔn)測(cè)抵，在施工期中條件較差的情況下觀測(cè)精度也只能達(dá)到十分之幾亳米。
三、靜力水準(zhǔn)裝置應(yīng)用千福州軟土地基建筑物沉降觀測(cè)的精度估計(jì)
觀測(cè)試驗(yàn)的情況及對(duì)觀測(cè)精度進(jìn)行評(píng)價(jià)由福建省建筑設(shè)計(jì)院許秉欽工程師另文撰寫。文中的儀器設(shè)備、操作和計(jì)算方法，均按本文前面說(shuō)過(guò)的進(jìn)行，在操作中并總結(jié)試驗(yàn)中經(jīng)驗(yàn)，即利用有利時(shí)間進(jìn)行觀測(cè)，共歷半年時(shí)間，每10天左右觀測(cè)一次，每次間隔1-2小時(shí)獨(dú)立地觀測(cè)2-3測(cè)回，每測(cè)回讀取兩個(gè)數(shù)取平均值，按式(1)計(jì)算沉降點(diǎn)高程。這里只對(duì)該論文所提供的觀測(cè)數(shù)據(jù)作觀測(cè)精度估計(jì)的補(bǔ)充。
施工中的沉降觀測(cè)，基本上是處在動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行的。本測(cè)區(qū)建筑物沉降量約為0.5毫米／天， 差異沉降約為0.1毫米／天，一般一 天差異沉降都在百分之幾亳米以內(nèi)。
在這種情況下如何評(píng)定觀測(cè)精度，我們采用綜合統(tǒng)計(jì)估計(jì)中誤差的方法設(shè)靜力水準(zhǔn)在條件良好情況下進(jìn)行觀測(cè)是等精度的，觀測(cè)值的母體中誤差為 。
這初步說(shuō)明靜力水準(zhǔn)在良好條件（外界影響極少）下進(jìn)行觀測(cè)，精度是很高的。這種靜力水淮裝骰，經(jīng)過(guò)將近半年時(shí)間的實(shí)踐，也發(fā)現(xiàn)一 些問(wèn)題，主要是儀器裝登在室外（室內(nèi)影響用戶有效面積使用）影響用戶美觀裝飾環(huán)境，其次是尚存在著裝置笨重，以及靠人工讀數(shù)不甚準(zhǔn)確和溫度對(duì)觀測(cè)成果的影響等等。
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