外部变形监测方法及新技术介绍解析

一、外部变形监测内容简介
➢4.裂缝观测：对建筑物产生的裂缝或库岸边坡裂缝进行位置、长度、 宽、深度错距等进行监测,以了解裂缝的变化情况。一般采用丈量方 式,可采用检定过的钢尺、铟钢尺等进行精密量距。
➢5.滑坡及崩岸观测：滑坡体崩岸区应进行定期监测,以及时进行预 警,减少突发事件发生时的损失。一般采用布设水平和垂直位移观测 标点进行定期监测。
三、平面及高程自动测量方法在大坝外部变形监测中的应用
测量机器人实现自动化水平位移监测点测量，采用极坐标的计算原理实现。
AP
AB
arclan
yB xB
yA xA
xP xA s AP • cos AP
yP y A s AP sin AP
测定一个夹角、一条边长来确 定被监测点的平面坐标（原理 与极坐标法放点一样）。但极 坐标法测量缺少多余校核条件 ，为提高监测精度采用了多个 后视点后视、差分改正计算来 提高观测精度。
影响测量精度的因素对比分析
项目
人工测量
自动测量
照准误差
有，因人而定
无
读数误差
有，因人而定
无
劳动强度
对人要求高，记 录数据多
自动完成
三、平面及高程自动测量方法在大坝外部变形监测中的应用
测量机器人在平面及高程测量中的应用 1、平面测量 大坝的平面测量工作分为两大部分： A.水平位移监测点测量 B.基准控制网的建立与复测
一、外部变形监测内容简介
➢ 2.垂直位移观测：重点了解水工建筑有无不均匀垂直位移变化出 现。常用的方法有几何水准测量方法、三角高程测量法、液体静 力水准法等。
➢ 3.挠度观测：本项目一般用于砼坝,以坝体内置的铅垂线（正锤线 和倒锤线）为基准,测量坝体不同高度相对于铅垂线的位置变化,以 测定各点的水平位移,从而确定坝体的挠曲变化。
一、外部变形监测内容简介 二、外部变形监测技术发展 三、平面及高程自动测量方法在大坝外部变形监测中的应用 四、GNSS北斗系统介绍及对未来大坝测量的意义
介一一、、外外部部变变形形监监测测内内容容简简介
外部变形监测工作的内容
枢纽安全监测按其特点不同一般分为内部变形观测、 外部变形观测、其他观测项目三大类。
三、平面及高程自动测量方法在大坝外部变形监测中的应用
按照自动型全站仪的标称精度，单纯采用极坐标测量显然达不到亚毫米级， 必须采用先进的数据处理方法来进行修正测量值。极坐标差分法的基本思路 是：由于测量实现了自动化，使得观测时间缩短，在短时间内，大气环境可 视为相对不变，故利用基准点的观测信息，在无需测量气象元素的条件下实 现大气折射、大气折光的实时差分改正，测试结果显示，在150m 的距离上 ，距离测量精度为±0.2mm，水平方向测量精度为±0.24″，坐标测量精度 达±0.2mm，说明在近距离上达到了比较高的精度。
三、平面及高程自动测量方法在大坝外部变形监测中的应用
A.水平位移监测点如何实现自动测量
AP
AB
arclan
yB xB
yA xA
xP xA s AP • cos AP
yP y A s AP sin AP
➢ 边角交会法
✓ 双站边角交会，总体平差 。
由A、B两点分别计算P点所得的 坐标值。由于AB两站观测是等精度 的，在无粗差情况下，可以以两个 坐标值中的中值作为P点的坐标。
一、外部变形监测内容简介
➢ 水平位移监测：对水工建筑物的顺水流方向或顺轴线方向的水平 位移变化进行监测常用观测方法分两大类。
• 一类是基准线法,基准线法是通过一条固定的基准线来测定监测点的位移,常见的有视准线法、 引张线法、激光准直法、垂线法。
• 另一类是大地测量方法,大地测量方法主要是以外部变形监测控制网点为基准,以大地测量方 法测定被监测点的大地坐标,进而计算被监测点的水平位移,常见的有交会法、精密导线法、 三角测量法、GPS观测法等。
一、外部变形监测内容简介
对于不同的水利水电工程项目,变形监测的工作内容和监 测重点是有不同的。 对于砼坝，它的位移变化主要受水压力、外界温度变化、 坝体自重等因素作用,所以砼坝的主要观测项目为垂直位移、 水平位移、伸缩缝位移、混凝土应力、钢筋应力等。对于 土石坝,它的位移变化受坝体自重渗压力水压力等因素作用， 所以土石坝主要观测项目为渗流观测（包括渗流量、渗压 力）、垂直位移、水平位移、土压力等。而对于大型地下 洞室开挖则边墙收敛监测又作为主要监测内容之一。
大坝外部变形监测 ——测量新技术及方法介绍
南方精测---中国精密测量领域专家 专业的测量系统服务提供商 解决诸多精密测量难题，提供各种优秀解决方案。
一、外部变形监测内容简介 二、外部变形监测技术发展 三、平面及高程自动测量方法在大坝外部变形监测中的应用 四、GNSS北斗系统介绍及对未来大坝测量的意义
多种新技术的使用，将使外部变形监测工作向实时、连续、 高效、自动化、动态方向发展。
二、外部变形监测技术发展
常规大地测量方法进一步改善与发展
全自动跟踪全站仪（也称测量机器人、Georbot）
GNSS北斗对未来测量意义重大
北斗系统的启用对长期依赖GPS及GLONASS的GNSS定位技术是重大改变，精度和实用性 大大提升。
外部变形观测一般指利用测量仪器与专用仪器和大地测量 方法对枢纽建筑物表面的变形现象进行监测工作。
其他观测项目一般指环境量监测（包括上下游水位、库水 位、气温、降雨、坝前淤积、下游冲刷等项目）,地震监测 等。
一、外部变形监测内容简介
外部变形监测工作有两方面的作用
一是实际运用上的作用：掌握建筑物位移变化规律,为安 全评估提供必要的信息,以便发现问题并及时采取工程措 施,防止事故发生。 二是科学研究上的作用：可以更好地了解建筑物的变形 机理,验证工程设计理论,以利于进行反馈设计和建立有 效的变形预报模型。
数字摄影测量、实时摄影测量等新技术应用
一、外部变形监测内容简介 二、外部变形监测技术发展 三、平面及高程自动测量方法在大坝外部变形监测中的应用 四、GNSS北斗系统介绍及对未来大坝测量的意义
三、平面及高程自动测量方法在大坝外部变形监测中的应用
测量机器人
测量机器人的使用可以大大减轻劳动强度，提高准确度及工 作效率。
一、外部变形监测内容简介 二、外部变形监测技术发展 三、平面及高程自动测量方法在大坝外部变形监测中的应用 四、GNSS北斗系统介绍及对未来大坝测量的意义
二、外部变形监测技术发展
光机电技术的发展为实现监测自动化创造了条件光机电技 术的发展和综合运用，使一些常规的人工读数设备变为自 动测读设备，并采用光纤通信源自文库无线电通信等手段完成信 号传输工作，利用计算机技术进行在线分布式监测，形成 了监测自动化系统。