水平位移监测技术概述-工程变形监测

2023-08-20 理论教育版权反馈

【摘要】：适时监测建筑物的水平位移量，能有效监控建筑物的安全运行状况，并可根据实际情况采取适当的加固措施，防止事故发生。水平位移监测是指监测变形体的平面位置随时间而产生的位移大小及方向，并提供变形预报而进行的测量工作。利用GPS有助于实现全自动的水平位移监测，这项技术已在我国的部分水利工程监测中得到应用。

4.1.1 水平位移监测的意义

大型工程建筑物由于本身的自重、混凝土的收缩、基础的沉陷、地基的不稳定及温度的变化等因素，其基础将受到水平方向应力的影响，从而使建筑物本身产生平面位置的相对移动。适时监测建筑物的水平位移量，能有效监控建筑物的安全运行状况，并可根据实际情况采取适当的加固措施，防止事故发生。水平位移监测既可以是在某个轴线上的变化量，也可以是点位的变化量。

水平位移是指建筑物及其地基在水平应力作用下产生的水平移动。水平位移监测是指监测变形体的平面位置随时间而产生的位移大小及方向，并提供变形预报而进行的测量工作。

4.1.2 水平位移监测的基本原理

假设建筑物上某个观测点在第i次水平位移监测中测得的坐标为Xi、Yi，此点的原始坐标为X0、Y0，则该点的水平位移为

δx=Xi－X0　(4.1)

δy=Yi－Y0

在时间t内水平位移值的变化用平均变形速度来表示，则在第i和j次观测相隔的观测周期内，水平位移监测点的平均变形速度为

若时间段t以年或月作为单位时，则V均为年平均变形速度和月平均变形速度。

4.1.3 水平位移监测常用方法

水平位移监测常用的方法有如下几类:

1. 传统大地测量法

传统大地测量法是水平位移监测的传统方法，主要包括交会法、精密导线测量法、三角形网测量法。大地测量法的基本原理是利用交会法、三角测量法等方法重复观测监测点，利用监测点的坐标的变化量计算水平位移量，从而判断建筑物的水平位移情况。这种方法通常需要人工观测，工作强度大，效率较低。交会法受到观测条件限制，图形强度差，不易达到很高的精度。

2. 基准线法

基准线法用来测定变形点到基准线的几何垂直距离，通过距离变化量判断建筑物的水平位移情况。这种方法特别适用于直线型建筑物的水平位移监测，如大坝水平位移监测等。其主要类型包括视准线法、引张线法、激光准直法和垂线法等。

3． GPS测量法

GPS以其全天候观测、自动化程度高、观测精度高等优点，逐步成为水平位移监测的主要方法。利用GPS有助于实现全自动的水平位移监测，这项技术已在我国的部分水利工程监测中得到应用。这种方法要求监测点布置在卫星信号良好的地方。

4. 应变测量法

应变测量法是用专门的仪器和方法测量两点之间的水平位移，根据其工作原理，可以分成两类，即通过测量两点间的距离变化来计算应变和直接用传感器测量应变。

5. 测量机器人法

测量机器人就是一种能代替人进行自动搜索、辨识、跟踪和精确照准目标，并自动获取角度、距离、坐标以及影像等信息的智能型电子全站仪，在实际变形监测中，包括固定式全自动持续监测方式和移动式半自动监测方式两种。

水平位移监测技术概述-工程变形监测

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