古塔已倾斜状态下的结构安全监控——宁德古塔监测

1. 项目投入主设备清单

2. 项目概况及监测目的

某寺庙建于南朝梁大通年间，经过明嘉靖年间至今的多次重修，如今寺内保存有山门、天王殿、大雄宝殿、六角砖塔等建筑。其中，某古塔是福建省保存最为完整的楼阁式仿木结构空心砖塔。寺内还供奉有迎自斯里兰卡的释迦牟尼佛舍利一粒，为镇寺之宝。此外，也让某寺在宁德当地300多座寺庙中，显得有些与众不同。

该塔梁大通元年（527）始建，明嘉靖十三年（1534）重建。位于该寺庙中央，塔高25.6米，空心，六角，为仿木构楼阁式砖塔。基座以石块砌成，第一层有外廊，每层屋顶出檐叠涩而成，以上逐层收小。各层正中有佛龛，佛龛内供奉有佛像。塔中空，有楼梯可登至塔顶。底层塔身写有文字，记载本寺田产。

对其自动化监测的目的及意义如下：

本次监测由于该塔已发生一定程度的倾斜，为保护古建筑物、防止倒塌出现事故，故需对塔身进行监测。利用超声波静力水准仪、倾角仪、温湿度计和风速仪对古塔塔身的沉降、倾斜及环境进行监测，能第一时间对古塔的结构状态进行监测，及时反馈结构信息，对波动较大、变形量较大的区域进行预警，为防范部门提供信息以进行应急预案，进而保护古建筑物。

3. 主要的监测点及数据要求

主要监测点：古塔整体结构。

数据要求：系统采集频率：水准仪5 分钟/次，倾角仪1小时/次，温湿度计 5 分钟/次，风速仪 5 分钟/次。

4. 监测方案

本次共进行沉降、倾斜、温湿度、风速监测。

1.超声波静力水准仪

本项目共使用6台超声波静力水准仪，共一套系统。

设备换别安装在2楼塔身外侧墙体转角墙角位置，同时位于一楼屋檐顶部。

测点间距：3.25m。

采用市电采集及供电。

所有设备依次相连，头尾相接，形成一个闭合的回路，暂定地址位1为基准点（所有设备均可设为基准点）。

2.无线倾角仪

本项目共使用4台无线倾角仪。

设备分别安装在塔内2、4、6、7层地面，地址位6~9由楼层层数向上依次增加。

设备X轴正方向均朝向北方，Y轴正方向朝东。

3.风速计

本项目共使用1台风速计。

设备安装在塔1楼屋檐东面的龙头上。

4.温湿度计

本项目共使用1台温湿度计。

设备安装在塔2楼塔内楼梯旁。 

5.  安装注意事项

众多类似于本项目古建筑物类的监测结构物，为了保护古建筑物原有的结构状态与外观，均不能打孔安装固定，故本项目采用水泥砂浆黏贴的方式进行安装。

本项目水泥砂浆配置比例为：水泥：细沙：益胶泥=1：1.5：1。

6.  监测图纸

古塔测点布置图纸：

7. 现场图片

数据曲线

1）静力水准仪

案例 1：

图一：初始数据

图二：监测了几个月，数据稳定

2）倾角仪

案例 1：

图一、二、三：初始数据

图四、五、六：项目监测至今，变化基本稳定在 0.05°以内

3）温湿度计

案例 1：

图一：历史数据

4）风速仪

案例 1：

图一：历史数据