千年古建筑寧波保國寺大雄寶殿變形觀測問題

變形觀測是我們在測繪工作中經(jīng)常遇到的工程項(xiàng)目，一般情況下變形觀測要求測量精度高，有些變形觀測還有一定的難度，這就要求在技術(shù)和方法上要有一定的先進(jìn)性和靈活性。特別是在對古建筑物的變形觀測中，由于建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并受自然條件等因素影響將對變形觀測提出更高的要求。寧波市保國寺古建筑博物館為了解寧波市保國寺內(nèi)的大雄寶殿變形情況特委托我公司對其大雄寶殿進(jìn)行了沉降觀測。
　　寧波市保國寺大雄寶殿是一座有著悠久歷史和深遠(yuǎn)文化底蘊(yùn)的木結(jié)構(gòu)建筑，距今已有900多年的歷史，由于年久失修，部分立柱已出現(xiàn)傾斜，為了對其進(jìn)行修復(fù)，需充分了解其現(xiàn)狀的具體變形情況。為保證在測量工作中建筑物的結(jié)構(gòu)和外觀不受影響，對變形觀測中各個(gè)步驟均有所要求。以下是測繪中的主要步驟，這里做簡單陳訴，以供參考。
　　控制點(diǎn)及變形觀測點(diǎn)的布設(shè)
　　1.控制點(diǎn)布設(shè)
　　出于對古建筑的保護(hù)，控制點(diǎn)布設(shè)以不影響建筑物整體結(jié)構(gòu)和美觀為準(zhǔn)，最終選定了四個(gè)點(diǎn)的觀測位置，II-1和II-2是兩個(gè)起始點(diǎn)，分別選在魚池兩側(cè)靠墻處的基巖上， P1 和P2為待定點(diǎn)，選在大雄寶殿南側(cè)靠距窗0.5米處，具體平面位置詳見下圖：
　　
　　觀測墩埋設(shè)的位置不能對其寺廟造成破壞，且與其周邊環(huán)境要相諧調(diào)，所以兩個(gè)起算點(diǎn)選在魚池邊靠墻的位置。具體制作過程如下：先將點(diǎn)位所在處的底下開挖至基巖處，然后用Φ10㎜鋼筋焊接成觀測墩形狀,放在其中,再用模板做成觀測墩形狀套住鋼筋籠，進(jìn)行現(xiàn)場澆灌混凝土，并將強(qiáng)制對點(diǎn)盤鑲嵌在觀測墩頂部。并對觀測墩外表的圖案及顏色加以處理，使之與寺廟周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。具體規(guī)格詳見下圖：
　　
　　
　　2.變形觀測點(diǎn)的布設(shè)
　　大雄寶殿主要由16根柱子支撐，須對其中主要的8根柱子進(jìn)行變形監(jiān)測。在主要柱子的上下各設(shè)置一個(gè)變形觀測點(diǎn)，點(diǎn)位采用能滿足固定徠卡原裝小號反光鏡的棱鏡座，其布設(shè)要求是保證在不損壞建筑物的前提下，使棱鏡座能長期固定保存在所要監(jiān)測的各個(gè)點(diǎn)位處，反光鏡直徑為20㎜，中心十字線寬度為0.2㎜（如下圖）
　　
　　根據(jù)大雄寶殿的實(shí)際情況，共布設(shè)沉降觀測點(diǎn)32個(gè)點(diǎn)，其中有10個(gè)在墻體上，有22個(gè)點(diǎn)需固定在柱子上。見圖如下：
　　
　　
　　可見在控制點(diǎn)和變形觀測點(diǎn)的布設(shè)過程中，不對建筑物產(chǎn)生破壞是至關(guān)重要的，在此基礎(chǔ)上還要考慮整體的美觀性和協(xié)調(diào)性。因?yàn)楣沤ㄖ菄抑匾奈幕z產(chǎn)，這也就要求在測量的整個(gè)過程中必須謹(jǐn)慎小心，既要滿足測量的精度以準(zhǔn)確的反映建筑物的變形情況，又要做好對建筑物的保護(hù)工作。
　　變形觀測主要步驟及技術(shù)要求
　　1.水平角及邊長距離的量測
　　為了滿足測量精度要求，此次水平角和距離的量測使用Leica TCA2003進(jìn)行。外業(yè)在觀測前15分鐘，將儀器、氣溫表、氣壓表打開，使之與外界條件相適應(yīng)，測回始末分別在測線兩端點(diǎn)上測定溫度與氣壓數(shù)據(jù)并做好記錄。
　　測量中儀器的設(shè)置采用強(qiáng)制對中、精確整平，以最大限度減小設(shè)站誤差。水平角采用方向法進(jìn)行觀測，其觀測過程由儀器自動(dòng)完成。距離測量時(shí)反射棱鏡也須采用強(qiáng)制對中進(jìn)行精確安置。測量過程中各項(xiàng)精度指標(biāo)均嚴(yán)格遵循中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《精密工程測量規(guī)范》。
　　以下是一次按12個(gè)測回進(jìn)行觀測，取其角度平均值作為最終觀測結(jié)果的一份觀測略圖：
　　
　　2.沉降觀測中的水準(zhǔn)測量
　　水準(zhǔn)測量采DINI12型精密電子水準(zhǔn)儀配專用銦鋼尺進(jìn)行觀測，使用儀器內(nèi)存進(jìn)行自動(dòng)記錄，觀測時(shí)配有專業(yè)尺墊。以保國寺山下大門旁邊基巖上的水準(zhǔn)點(diǎn)Ⅱ甬43為起算點(diǎn)，布設(shè)一條二級水準(zhǔn)（網(wǎng)）線路，所測數(shù)據(jù)符合各項(xiàng)技術(shù)要求后，經(jīng)內(nèi)業(yè)編輯整理，輸入到計(jì)算機(jī)里，用清華大學(xué)編制的測繪專用平差軟件《控制網(wǎng)微機(jī)平差系統(tǒng)Nasew V3.0》進(jìn)行平差解算。水準(zhǔn)路線圖如下：
　　水準(zhǔn)測量過程中的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)也均按照《精密工程測量規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行。其精度要求可滿足此次沉降觀測要求。
　　結(jié)束語
　　通過對此次變形觀測步驟的分析，在對特殊建筑物的變形觀測中控制點(diǎn)和變形點(diǎn)的布設(shè)均須靈活多變。測量過程中盡量選用高精度測繪儀器，以達(dá)到測量精度的預(yù)期效果。