章华

（安徽省城建设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230001）

0.引言

现在建筑中常用到各种圆柱形构筑物，如桥梁的立柱和主塔，大型水塔、烟囱、观光塔等。其倾斜度观测是构筑物质量检测的重要内容，是评定构筑物后期运营期状态的重要依据。常用的倾斜度观测方法包括经纬仪投点法、吊垂球法、垂直仪投点法、倾斜仪测记法、GPS静态法等。常规方法只能通过构筑物特征边进行倾斜度观测，对于圆柱形这种没有特征边的构筑物，传统的观测方法无法快速有效的测量出构筑物的中心轴线的倾斜度。免棱镜高精度全站仪的应用给了我们很大的选择空间，其优越的测角、免棱镜测距能力和强大的自动计算功能让我们可以简化整个观测工作[1-3]。本文提出了一种利用全站仪的免棱镜测量模式采集构筑物表面的三维特征点，通过投影空间圆心坐标的方法计算其倾斜度，为圆柱形构筑物的倾斜度测量提供了极大的便利。

1.原理方法及分析

为快速而有效的测量出构筑物的倾斜度，在圆柱形构筑物附近，采用平行于大地水准面的假设坐标系，利用全站仪免棱镜测量在其上、下任意断面上分别采集3个三维特征点，采用投影空间的方法进行求解上下两断面的圆心坐标，计算出该构筑物的上下断面的水平偏移及高差，从而得到该构筑物的倾斜度。

1.1 空间圆心求解

如图1所示，为圆柱形构筑物倾斜度观测示意图；A、B、C为预制桩上表面圆弧上特征点，O为上表面圆圆心；……