形构筑物的倾斜观测方法探讨摘要：本文主要探讨圆形构筑物的倾斜观测中的两种实用方法。关键词：圆形构筑物；倾斜观测；纵横趴法、全站仪法、fx-5800计算器编程应用。中图分类号：P185.11文献标识码：A文章编号：1•引言随着我国现代化建设的迅猛发展，各类电视塔、冷却塔、大型烟囱、水塔等高大圆形构筑物拔地而起，为了监视他们的安全运营情况，往往需要测定其圆周中心位置以计算倾斜度。目前，常用的倾斜观测方法主要有：经纬仪纵横距法、全站仪法。在此，本文将对经纬仪纵横距法、全站仪法作一探讨，并对其计算公式编译小程序加以改进和推广。2•现有纵横距法及其计算公式经纬仪纵横距法，又称经纬仪投影法。如图1所示，先在圆形构筑物底部横放一根标尺，然后将经纬仪安置在标尺的中垂线方向上，离圆形构筑物约为其高度的1・5倍处，用望远镜将圆形构筑物顶部边缘两点A、B及底部边缘两点A，、B，分别投到标尺上，得读数为xl、xl‘及x2、x2‘o图1如图2所示，则顶部中心0对底部中心L在x方向上的偏心距，即纵轴偏心距为：(1)---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---同理，可测得在y方向上的偏心距，即横轴偏心距：⑵图2顶部中心0对底部中心0’的总偏心距为：(3)倾斜度和倾斜方向分别为：⑷⑸式中，H为圆形构筑物的高度；a为以第一标尺方向为x轴的处标方位角。2.1现有纵横距法计算公式的改进现在，我们把图1和图2合二为一,实际观测的平面图应为图3所示。从图3中不难看出，按公式(1)和(2)计算出的纵横偏心距§x和§y,并非圆形构筑物顶部中心0对底部中心CT正确的纵横偏心距。正确的纵横偏心距应为：(6)(7)式中，Lm、Ln分别为经纬仪到相应标尺的水平距离；R为圆形构筑物底部的半径，可根据设计图纸或竣工资料查知，也可实地丈量圆形构筑物底部周长算得。比较式(1)、式⑵与式(6)、式(7),容易看出两者的偏差为:(8)(9)由公式(8)和(9)可知，偏差Ax、Ay的大小取决于经纬仪离构筑物的远近和构筑物底部的半径大小，以及构筑物的倾斜程度。当半径R—定时,---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---要尽量将经纬仪安置在离构筑物较远处；否则，应量取构筑物底部的半径,按公式(6)和(7)进行计算。图32.2众所周知，变形观测的精度要求是很高的。因此，在利用纵横距法观测圆形构筑物的倾斜变形时，纵横偏心距应按严密公式(6)和(7)进行计算。同时，为确保观测精度，进行观测之前应对仪器进行检验与校正，否则，应采用正、倒镜两次观测，取其平均值再代入公式(6)和(7)进行计算。3.全站仪法分别用无协作冃标电子全站仪测定圆柱体下部同一高度(即同一圆周)上三点的处标以及上部同一高度三点的处标，求出同高度三点的圆心坐标，据次计算其倾斜量和倾斜度。如图4所示，全站仪安置在S点，输入测站的假定坐标，建立独立坐标系O-XYZo测定圆柱下部同一高度处三点的三维坐标，即Pl、P2、P3,同理测定圆柱上部同一高度上的三点三维坐标，即QI、Q2、Q3o由于上、下两组点各口在同一水平而上，根据平面上三点处标求外接圆圆心的方法确定上部圆心Q的位置和下部圆心P点位置。然后根据卩、Q的三维坐标计算其倾斜量和倾斜度。设在同一高度上的Pl、P2、P3三点的平面坐标为xl,yl;x2,y2;x3,y3根据三点外接圆圆心坐标的方法计算出P、Q点的平而坐标。在这里介绍一种简单的方法求三点外接圆圆心朋标，利用AUTOCAD成图系统中三点画圆的---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---方法可以快速准确的求出底部和和顶部圆心坐标和半径，省时、省力、准确度高。3.1在主程序中，用下式按P、Q的三维坐标计算上、下圆心点连线的倾斜量Ax,Ay,和高羌Az：Ax=XQ-XP△y二YQ-YP(10)Az=ZQ-ZP用下式计算倾斜度(百分率)：x%=100(Ax/Az)y%二100(Ay/Az)(11)程序中的标示符规定如下：A、B、C——圆周上三点的纵横坐标的平方和&、b、c(即a二xl2+yl2、b二x22+y22、c=x32+y32)；D、E——上下圆周的高程(用三角高程法可以测得)；J、K——第1点的平面坐标；G-----g=(y3-y2)xl+(yl-y3)x2+(y2-yl)x3M、N----第2点的平面坐标；P、Q——第三点的平...