[发明专利]基于激光测距的沉降量测量方法

说明书

本发明公开了一种基于激光测距的沉降量测量方法，旨在克服现有的大跨度桥梁挠度测量中连通管方法测量沉降量或者挠度，其测量精度低的问题。所述方法包括以下步骤：步骤1，安装全站仪、激光测距仪和反光片，激光测距仪读取反光片和激光测距仪之间的观测距离；步骤2，通过全站仪测量确定激光测距仪的激光与水平面的初始倾角为α，反光片与水平面的初始倾角为β；步骤3，经过预设时间间隔后，激光测距仪读取反光片和激光测距仪之间的观测距离，计算反光片观测距离的变化量ΔL；步骤4，根据反光片观测距离的变化量ΔL、激光测距仪与水平面的初始倾角α以及反光片与水平面的初始倾角β的三角函数关系计算获得初步沉降量d。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及基于激光测距的沉降量测量方法。

背景技术

沉降量指基础各点的绝对沉降值，对独立基础来说，一般以基础中心沉降值表示基础中心的沉降量，且对于单层排架结构柱基础和地基均匀、无相邻荷载影响的高耸结构基础变形，由沉降量控制。桥梁的沉降量或者挠度是反映桥梁结构安全最重要的指标之一，但是在现有的大跨度桥梁沉降量或者挠度测量中，连通管方法测量沉降量或者挠度，具有测点多、受环境因素影响小等特点，其测量精度低，因此设计了基于激光测距的沉降量测量方法。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的大跨度桥梁挠度或沉降量测试技术的上诉不足之处，提供一种能够精确测量沉降量的基于激光测距的沉降量测量方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种基于激光测距的沉降量测量方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，安装全站仪、激光测距仪和反光片，激光测距仪读取反光片和激光测距仪之间的观测距离；

步骤2，通过全站仪测量确定激光测距仪的激光与水平面的初始倾角为α，反光片与水平面的初始倾角为β；

步骤3，经过预设时间间隔后，激光测距仪读取反光片和激光测距仪之间的观测距离，计算反光片观测距离的变化量ΔL；

步骤4，根据反光片观测距离的变化量ΔL、激光测距仪与水平面的初始倾角α以及反光片与水平面的初始倾角β的三角函数关系计算获得初步沉降量d。

作为优选，所述步骤3中沉降量d的公式为

作为优选，所述步骤2中激光测距仪的激光与水平面的初始倾角α的确定步骤为：

全站仪测量初激光发射点的三维坐标O(x₀,y₀,z₀)，反光片上的激光反射点的三维坐标R(a₀,b₀,c₀)；

根据公式计算获得激光测距仪的激光与水平面的初始倾角α。

作为优选，所述反光片与水平面的初始倾角β的确定步骤为：

全站仪测量反光片上预设至少三个不共线的测量点的三维坐标，计算反光片法向量n的三维坐标n(a,b,c)；

根据公式计算获得反光片与水平面的初始倾角β。

作为优选，所述步骤4之后，进一步包括：

步骤5，根据激光测距的激光与反光片所在平面偏斜的修正倾斜角θ，对初步沉降量d进行修正处理，获得获得修正沉降量d′，所述修正倾斜角θ是激光束与反光片所在水平线方向上的夹角。

作为优选，修正沉降量d′的计算公式为

作为优选，所述激光与反光片偏斜的修正倾斜角θ的确定步骤为：

全站仪测量反光片上预设至少三个不共线的测量点的三维坐标，计算反光片法向量n的三维坐标n(a,b,c)；