童寒冰
杭州西湖世界文化遗产监测管理中心 310000
摘要：由于古建筑的结构、材料珍贵等特殊性，使得古建筑物较常规建筑物的变形监测过程更为复杂，在古建筑监测实施过程中难免会产生一些问题导致监测结果有失偏颇。本文结合浙江某古建筑寺庙大雄宝殿变形监测项目为例，探讨了古建筑变形监测实施过程中存在的常见问题，并为解决常见问题提供了新的思路和方法。
关键词：变形；古建筑；问题；监测
1工程概况
浙江某古建筑寺庙大雄宝殿有着浓厚的文化底蕴、悠久的发展历史，距今已有千余年，为江南最古老、保存最完整的木结构建筑，被列为国家一级文物保护单位。由于该大雄宝殿长期未进行合理地修缮，大雄宝殿部分立柱发生了后倾。为实时了解大雄宝殿的结构变形情况，并根据其所处环境等因素一起分析大殿的变形原因，为今后大殿的加固修复提供科学依据，需对大雄宝殿进行定期变形监测，监测内容包括
（1）沉降测量：周期性对大殿柱脚及其周围墙体进行沉降监测，以获取大雄宝殿的沉降数据，并分析其沉降趋势。
（2）倾斜测量：周期性对大殿内承重柱进行倾斜监测，以获取大雄宝殿支撑柱的倾斜数据，并对其分析倾斜变形趋势。
2基准点与变形监测点的布设
2.1 基准点的布设
基准点布设常见问题：古建筑物周边狭小，监测基准点选埋困难，按规范要求监测基准点至少要三个，且监测基准点需远离变形区域。
为了更好地保护好古建筑，在进行基准点布设时应当尽量地不对古建筑物的整体外观及其结构产生破坏。经现场踏勘后，依据《精密工程测量规范》的二级标准最后确立了四个监测基准点，四点相互通视，如图1所示。II-2与II-1是监测基准点，分别位于鱼池两端与墙壁接近的位置的基岩上， P2与P1是待定点，即工作基点，布设在该古建筑物南侧与窗相隔0.5m的位置，其平面位置图如图1所示。
为了使基准点位维持稳定，使测量误差减小，在埋设基准点时都使用了强制对中观测墩，且考虑到埋设的位置不可影响到古建筑物结构、保持与古建筑周边环境相协调等因素，将监测基准点外观柱体设计成圆柱形，基础座设计成椭圆的鼓形，令其总体外观具有古朴的特性，将观测墩外表的颜色刷成与古建筑物本体相近的深红色，确保其和所监测的古建筑物周边环境保持协调。
基于上述措施，首先保证监测基准网中有两个监测点为基岩点，具有较高的稳定性；其次对监测基准点外观进行了改进设计，使得其外观与古建筑物融为一体，对古建筑外观造成零影响。
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2.2 沉降监测点的布设
常见问题：由于木质结构立柱材料珍贵性，无法通过钻孔埋设沉降监测点。
为了更清楚地掌握该古建筑物的沉降状况，本项目共布设了32个沉降监测点，其中固定于柱子与墙体上的沉降监测点分别为22个、10个。为了使木质立柱外观受到的影响减轻，特地使用特制的小型钢制沉降钉布置支柱上的沉降监测点。
2.3 位移监测点的布设
常见问题：由于木质结构立柱材料珍贵性，无法通过钻孔埋设水平监测点。
支撑该古建筑物的立柱总共有十六根，因此要想了解该古建筑物的水平位移状况，需对立柱进行定期水平位移监测。在项目实施过程中从这十六根立柱中选取了八根进行水平位移监测，用以了解并掌握该建筑物的位移状况。
对于这八根立柱，分别在其下方与上方布设了一个水平位移监测点，点位使用的是可安装并固定徕卡原装小反光镜的棱镜座，在不对古建筑物结构材料形成不利影响的基础上进行布置，确保棱镜座可以长时间固定保存于需监测的所有点位的上。
3 古建筑变形监测基准点施测过程
3.1仪器的选取
通过系统地评估后，最终决定运用0.5″级瑞士产LeicaTCA2003全站仪进行距离测量与角度测量，高程测量则选择每往返水准观测精度是0.3mm，最小显示0.01mm的产自美国Trimble公司的DiNi12电子水准仪。
3.2平面位移控制测量
监测古建筑的变形情况对精度与数据的敏感性有较高的要求，对此，在监测该建筑物变形情况时，使用“一点一方向”的方式进行平面位移的控制测量。也就是说，设置II-2到II-1的方位角、起算点II-2的平面坐标为起算数据。然后以2个平面工作基点与2个平面基准点为客体，借助Leica TCA2003实施高精度的边角网测量。在进行测量时，必须严守《精密工程测量规范》确定相关精度指标。通过运用NASEWV3.0专用平差软件平差后，一次边角控制测量的最大点间误差、最大点位误差分别是-0.12mm、0.16mm，最大边长比例的误差是1/208600。
3.3 高程控制测量
在进行古建筑的沉降监测的过程中，要重点关注基准点的稳定性。众所周知，基准点的稳定性会对沉降监测数据的真实性与可靠性产生直接性影响。为了让沉降监测数据可以如实地、系统地体现古建筑的沉降状况，在监测该建筑物时，将两个高程工作基点设置于链接基岩的观测墩上。同时，把与监测建筑物相距更远的一个国家基岩点当成高程基准点，严格遵循《精密工程测量规范》的二级要求，在沉降监测之前就把工作基点与高程基准点联测成水准闭合路线，从而有效确保高程起算的可靠性与稳定性。
通过NASEWV3.0专用平差软件进行平差处理之后，一次水准控制测量的水准网的最弱点间高差中误差、最弱点高程内的误差分别是0.26mm、0.32mm，环线最大闭合差为-0.35mm（闭合差的标准范围为±6.32mm），观测值中误差为0.14mm。
4 古建筑变形监测点的施测
4.1 沉降监测点的测量
在监测古建筑沉降状况的过程中，沉降监测点的数据是对监测的建筑物基础的波动状况的一种重要体现，对后续进行古建筑保护与维护具有重大的数据参考意义。因此，在监测该建筑物的沉降状况时，要以工作基点BM1为观测的起始点，通过各个沉降监测点进行一一测量，最终附和至基准点BM2上，由此构成附和水准路线。然后依照观测数据，将各个沉降监测点的高程求算出来，同时展开沉降监测数据研究与分析。
4.2 位移监测点的测量
测量位移监测点是监测古建筑的位移情况的最末一个环节，能否确保测量结果的精准度将会对监测数据的质量产生直接影响。在监测浙江某古建筑的位移情况时，应通过边角测量的方式，借助LeicaTCA2003机器人全站仪进行自动搜索、自动观测、并自动地记录下所有相关的数据信息，结合所得的观测数据获取到位移监测点的准确坐标，再实施位移监测数据地分析与研究。
5结语
在系统地对该建筑物的变形进行定期监测后，笔者得出了以下结论：
（1）在选择监测基准网施测方法时，采用“一点一方向”平差法能有效提升监测数据的敏感度以及基准基准网的相对精度。
（2）在监测重点保护类古建筑的变形情况时，要结合实况灵活地布设点位，尽可能的减小对古建筑物形成的不利影响。
（3）在埋设监测基准点位时，应在基岩上布设强制对中观测墩，以使仪器对中误差减小，提高观测精度。
（4）在监测此类古建筑物的变形情况时，要使用高精度自动化程度高的测量仪器，从而减小人为因素等误差。
参考文献
[1]丁建闯,闫方方,卢璐.地面三维激光扫描技术在古建筑变形监测中的应用研究[J].矿山测量,2017,45(05):19-22.
[2]符映红,柳盛霖,毛江鸿,董亚波.台风作用下木构古建筑变形监测与特征研究[J].山西建筑,2016,42(11):30-31.