摘要：沉降检测是施工、竣工阶段不可缺少的工作，对于避免出现工程质量不合格具有重要的作用，通常而言在沉降监测工作之中，存在着较多的影响因素，造成了监测过程中出现误差，影响了施工质量，因此，需要充分的了解监测工作之中存在的问题，并采取合理的控制措施，保证建筑工程的质量符合设计要求。
关键词：沉降监测，误差，精度，控制
一、沉降监测中的误差分析
1、仪器误差
首先是仪器校正后的残余误差，在沉降监测过程之中会使用到各种比较精密的仪器，一旦仪器的校正不科学，就会对监测结果造成很大的影响。在仪器校正之后，依然存在着残留误差，或者仪器在长期使用过程当中，会造成仪器的偏差，这些都属于系统误差，其误差大小往往同仪器和水准尺的距离成正比例；再者是水准尺出现误差，由于部分沉降测量单位使用的水准尺的刻度刻画并不准确，造成了沉降监测结果的不准确。
2、观测误差以及控制措施
首先是测量工作人员本身的问题，由于不同的监测人员使用仪器的方式不同，对于仪器的读数方式也各不相同，因此，当发生人员变化的时候，就会造成观测误差；再者是视差影响，当存在视差的时候，就会造成观测时观测人员的眼睛位置不同，其测量读书也各不相同，因此，就会产生比较大的误差；最后是水准尺倾斜影响，通常在沉降检测之中，水准尺的左右倾斜可以利用望远镜的十字丝纠正过来，但是，如果水准尺的倾斜方向和视线方向一致的时候，就会忽视了纠正措施，同时水准尺的前后倾斜和水准尺的读数增大。
3、外界条件误差以及控制措施
（1）仪器下沉
由于观测点的土质疏松，会造成仪器的下沉，从而影响了观测人员的视线，造成了前视读数的减小，引起高差误差。因此，首先需要采用双面尺法，在第一次读数的时候，先读后视数据，在读前视读数，在第二次读数的时候，要先读前视读数再读后视读数。再者要把仪器安放在地质较为坚固的地面上，必要时可以采用相关的措施把观测点进行踏实加固。最后要加快观测速度，尽量缩短前视读数与后视读数间的时间差。
（2）尺垫下沉
如果在沉降测量当中，仪器搬到下一个观测点时没有读后视读数，在转变观测点的时候，就会发生尺垫的下沉，从而造成了后视读数的增大，引起了较大的高差误差。因此要把转点设置在较为坚固的地方，同时在特殊的情况下，对于土质松软的地质，要放置尺垫，并将其加固处理，避免在测量过程中，出现土质下沉，影响了测量的准确性。
（3）地球曲率的影响
在测量地面两点之间的高度差时，要借助水准仪提供的水平视线，两点间的高度差应当是两点之间的水平面的垂直距离，但是地球是圆形的，存在着一定的曲率，从而影响了测量的精确性。因此，在测量过程中要将仪器安置在前、后视点大致等距的地方。
（4）大气折光的影响
大气往往对视线产生折光，从而造成了测量结果的不精确，科学计算显示曲线的曲率半径是地球半径的七倍，其折光量对水准读数产生了极大的影响。具体的控制方法有：①保持实现距离地面的角度小于0.3m；②选择合适的测量时间段，在上午10点到4点这一时间段是消除大气折光的影响，同时避开阴天、威风等天气；③保证前视水准尺和后视水准尺到测站的距离相等。
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（5）温度的影响
温度因素对于仪器的影响巨大，容易造成仪器的部件涨缩，发生仪器位移量的变化，例如引起视准轴构件相对位置的变化，即使发生几微秒的偏差，也造成了测量结果的误差增大。其控制方法是：①应当尽量要选择温度适宜的情况下测量，在观测的过程中要采取遮阳措施，；②在测量数据的基础上设置温差改正系数，调整数据的精确度。
二、沉降监测精度控制方法
进行沉降监测时，需要按照目标建筑物的特性以及一定的要求标准选择合适的精度等级，一般情况下，当没有作出特别的要求时，一般选择二等水准测量方法进行观测，其精度基本满足沉降监测的要求。使用二等水准测量时，其指标要达到如下条件：往返较差、附和或者环线闭合差值小于或等于1.0；前后视距小于或等于30m且前后视距差小于或等于1.0m；前后视距累积差小于或等于3.0m；在沉降观测点，其高差容差相较于后视点的值应小于或等于1.0mm。对于常规的沉降监测而言，只有转点的观测点位于水准闭合环线上，而沉降测点并不一定在之上，这样不能对所有监测点的误差进行有效地总体控制，且还难以避免出现误差；实际观测中，不可能让水准尺完全处于直立的状态，只要发生倾斜，读数便会增大，即影响水准测量的精度；监测时也不能完全消除角度变化产生的影响，最多只能消除对测站高差所产生的影响。
三、沉降监测技术分析
1、关于差分干涉测量（D-InSAR）技术
利用差分干涉测量（D-InSAR）技术对地表进行大范围变形监测是当今微变监测领域的一项突破。IBIS系统是由意大利IDS公司与佛罗伦萨大学经过六年合作研发的微变形监测系统，该系统能够把很多传统仪器替代，一套设备能够完成多种传统仪器才能完成的任务。该技术进行边坡滑动监测时，监测区域被分割成很多二维的小单元（像元大小即为距离向和方位向分辨率），通过不同时刻采集的多幅SAR图像干涉测量，可以得到每个像元上的视线向形变量。目前采用该设备主要应用在桥梁、高层建筑的动态和静态测量领域，大坝外形变形和山体滑坡的变形预警。IBIS-M系统是一种全新非接触式的露天矿边坡监测设备，提供了有效、及时的安全性监测，这是一种从全局到局部的数据分析方式，这种方式为矿山的安全生产提供了更为可靠的监测结果以及强有力的保障，为后期预警工作打下坚实基础。IBIS-M系统可长期连续监测，覆盖范围广、监测精度高，在露天矿边坡方面监测预警方面有着非常成功的应用。
2、应用GPS定位技术进行监测
如今，GPS接收机设备价格逐步下降，GPS定位及数据处理技术也在不断发展和完善。为了适应这个形势，需要更好地运用GPS定位技术对边坡等地质灾害进行监测和预测。在应用GPS监测边坡变形时，基于监测网的精度指标、可靠性指标和灵敏度指标优化监测网。经验可知GPS一机多天线边坡自动监测系统可用于高边坡，与常规监测结果几乎是一致的。应用传统方法时，在观测条件困难而难于实施的场所，这样的监测具有全天候监测、自动化程度高的特点。有时候由于产生电磁干扰和多路径效应的影响，会给测量结果带来影响。对测量数据进行粗差剔除可以提高GPS定位的可靠性和精度。边坡稳定监测系统由自动监控没备、现场机、传输网络、监控中心服务器四部分组成。GPS用于边坡监测，除了对观测设备有要求，也需注意数据处理方法，这也是其核心内容。在进行数据处理时，通过传输网络，监控中心服务器与现场机交换数据、发起指令、应答指令。为得到精度高和可靠性强的监测结果，应针对不同的监测环境和条件，选择科学合理的数据处理方法。
四、结束语
随着社会及经济情况的飞速发展，大型、特大型建筑数量越来越大，为了确保这些建筑的安全性及可靠性，有必要进行沉降监测，通过进行误差分析，获得沉降监测数据。由于沉降数据变化一般较小，有必要探讨提高监测精度的方法。沉降监测能对建筑物的安全性提供可靠预报，将会更加引起人们的重视。
参考文献：
[1]甄娟，石丽.沉降观测中的误差分析及其控制误差方法[J].科技信息，2013
[2]于泓彭军还.IBIS-M系统在露天矿边坡监测的应用[J].采矿技术.2011
[3]黄其欢张理想.基于GBInSAR技术的微变形监测系统及其在大坝变形监测中的应用[J].水利水电科技进展.2011
论文作者:闫振国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/22
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