现代变形监测技术2-1
桥梁工程变形监测方案
桥梁工程变形监测方案一、引言桥梁是现代城市重要的交通基础设施，其结构的稳定性和安全性对于保障交通运输的顺利进行起着至关重要的作用。
然而，桥梁在长期使用过程中，由于自身的疲劳、老化以及外部荷载的作用，往往会引起一定程度的变形，严重的甚至导致桥梁结构失稳和倒塌。
因此，为了及时发现和解决桥梁中存在的变形问题，必须进行有效的变形监测。
二、变形监测技术目前，桥梁变形监测主要采用以下几种技术：激光测距仪监测技术、红外线测温技术、GPS技术、网络监测技术和传感器监测技术。
1.激光测距仪监测技术：该技术通过激光测距仪对桥梁各个部位进行扫描，并根据扫描数据计算出相应部位的变形情况。
这种技术的优点是测量精度高，可以实时监测桥梁的变形情况，缺点是设备成本较高。
2.红外线测温技术：该技术利用红外线测温仪对桥梁结构进行扫描，通过测量不同部位的温度差异来判断桥梁的变形情况。
这种技术的优点是设备成本较低，操作简单，适用范围广，缺点是测量精度相对较低。
3.GPS技术：该技术通过GPS接收器对桥梁的位置进行定位，并通过多次测量来判断桥梁结构的变形情况。
这种技术的优点是测量范围广，可以在大范围内进行监测，缺点是精度相对较差。
4.网络监测技术：该技术通过在桥梁结构上设置传感器，实时监测桥梁各个部位的变形情况，并将监测数据通过网络传输到监测中心进行分析。
这种技术的优点是实时监测能力强，缺点是设备成本较高。
5.传感器监测技术：该技术通过在桥梁结构上设置传感器来实时监测桥梁的变形情况。
传感器可以根据需要选择不同类型，如应变传感器、挠度传感器等。
这种技术的优点是监测范围广，精度高，缺点是设备成本较高。
根据以上介绍的变形监测技术，可以综合使用多种技术来监测桥梁的变形情况，以提高监测的准确度和实时性。
具体的监测方案如下：1.在桥梁结构的不同部位设置合适的监测仪器，如激光测距仪、红外线测温仪、GPS接收器和传感器。
2.选择合适的监测时间间隔，对桥梁进行定期或不定期的监测，以及时发现和解决桥梁的变形问题。
大坝变形监测技术综述
大坝变形监测技术综述大坝是人类用于蓄水、发电、灌溉等目的的重要水利工程。
随着大坝的运行和使用年限的增加，大坝的变形监测逐渐成为确保大坝安全运行的关键任务。
本文将综述目前常用的大坝变形监测技术，包括测量原理、监测方法、优缺点以及应用案例等内容。
1. 测量原理大坝的变形监测通过测量大坝的形变变化来判断其安全性。
常用的测量原理包括全站仪测量、GPS测量、激光雷达测量、振动传感器监测等。
全站仪利用现代光学技术测量地面的三维坐标，可以测量大坝的形变位移。
GPS技术通过卫星信号测定接收器的三维坐标变化，精度较高。
激光雷达利用激光束扫描目标，通过测量反射回来的激光信号来计算目标物体的位置和形状。
振动传感器则通过测量大坝的振动，来判断其变形情况。
2. 监测方法大坝变形监测方法多种多样，可以分为定点测量和连续监测两种方式。
定点测量通常采用全站仪、GPS等测量仪器，在不同的时间点对大坝进行测量。
这种方法适合对局部区域或特定地点的变形进行测量。
连续监测则是采用激光雷达、振动传感器等设备，可以实时地监测大坝的变形情况。
这种方法适合对大坝整体的变形进行长期监测。
3. 优缺点不同的大坝变形监测技术有各自的优点和缺点。
全站仪测量方法精度较高，但需要专业人员操作，且测量时间较长。
GPS技术可以实时监测大坝的变形，但精度受到卫星定位精度的限制。
激光雷达测量方法速度较快，但在大坝表面有遮挡物时会影响测量结果。
振动传感器能够实时监测大坝的振动情况，但只能监测到振动造成的变形，无法测量其他形变。
4. 应用案例大坝变形监测技术在实际工程中得到广泛应用。
例如，中国的三峡大坝项目采用了全站仪、GPS和振动传感器等多种监测技术，对大坝的变形进行定期检测。
根据监测数据，可以及时发现大坝的异常变形，采取相应的维护和保护措施。
在国外，美国的背水坝坝体变形监测系统可以实时监测大坝的变形情况，并通过无线传输技术将数据传输到远程维护中心。
结论:大坝变形监测技术的发展与进步为大坝的安全运行提供了重要的保障。
现代变形监测技术ppt课件
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2020年4月21日星期二
长江三峡水电枢纽 ——三峡大坝全景
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2020年4月21日星期二
三峡大坝 施工现场
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2020年4月21日星期二
长江三峡水电枢纽 ——三峡大坝卫星影像图
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2020年4月21日星期二
安徽 佛子岭水电大坝
——新中国第一坝
始建于1952年 建成于1954年
2005年国家投资1.66 亿对其进行检测加固
§1.1 变形测量的意义、目的和内容
一、变形与变形监测
• 变形
由于各种相关因素的影响，这些工程建筑物及精 密设备都有可能随时间的推移发生沉降、位移、挠 曲、倾斜及裂缝等现象，这些现象统称为变形。
当变形值在一定限度之内时，可认为是正常现象， 如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使 用，严重时还会危及建筑物的安全和人民生命财产 的安全。
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2020年4月21日星期二
安徽金寨 梅山水电大坝
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2020年4月21日星期二
利用全自动全站仪 进行大坝监测
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2020年4月21日星期二
利用近景摄影测量方法 进行大坝监测
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2020年4月21日星期二
浙 江 秦 山 核 电 站
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2020年4月21日星期二
北京正负电子对撞机
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2020年4月21日星期二
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2020年4月21日星期二
阿拉伯联合酋长国——迪拜塔
哈利法塔（Burj Khalifa Tower）原名迪拜塔 （Burj Dubai），位于 阿拉伯联合酋长国。 2004年9月21日开始动工， 2010年1月4日竣工启用， 耗资10亿美元。
168层，钢混结构 总高828米=601+227米
基坑变形监测的要点及技术措施分析
测。
监测周期与频率
在基坑开挖前应进行初始测量，确定初始值；在基坑开挖期 间，应按照一定的时间间隔进行连续监测，一般为每天1~2 次；当出现异常情况时，应增加监测频率。
在基坑回填期间，也应按照一定的时间间隔进行监测，直至 回填完成。
监测数据的处理与分析
1
对采集的监测数据进行检查和校准，消除错误 数据和异常值。
技术发展趋势与展望
发展自动化监测技术
随着技术的发展，自动化监测技术将在基坑变形监测中得到广 泛应用，提高监测效率和准确性。
引入新型传感器和设备
新型的传感器和设备能够更好地适应复杂的环境，提高监测数据 的准确性。
加强数据分析与解释
对于大量的监测数据，需要加强数据分析与解释，提取有用的信 息，为基坑工程的安全提供更有力的保障。
变形监测应实时监控建筑物的变形情况，及 时发现和预测潜在的安全隐患，为采取必要 的工程措施提供科学依据。
02
基坑变形监测的要点
监测网的建立
监测基准点的设置
应选择在基坑开挖影响范围之外的稳定区域，设置3个以上相互垂直的基准点 ，组成监测控制网。
监测点的布设
在基坑开挖前，根据设计要求和现场实际情况，确定监测点的位置和数量， 应考虑全面覆盖、重点突出、便于数据采集和处理等原则。
04
基坑变形监测的实践应用
工程实例一：上海中心大厦基坑监测
监测点布置
在上海中心大厦基坑周围共布置了8个监测点，监测其垂直位移、 水平位移、沉降等指标。
监测周期
自基坑开挖起至地下室施工完成，每周监测2次，进入稳定期后每 周监测1次。
数据分析
通过数据分析，发现基坑南侧存在较大变形，及时采取了加固措施 ，确保了施工安全。
混凝土变形监测方法
混凝土变形监测方法混凝土是现代建筑中最常用的材料之一。
然而，由于时间的推移和自然环境的影响，混凝土结构可能会出现变形。
这种变形可能会给建筑结构带来严重的影响，甚至会导致结构的破坏。
因此，对混凝土结构进行变形监测非常重要。
混凝土变形监测方法可以分为以下几种：1. 光纤传感器监测法光纤传感器监测法是一种新型的混凝土变形监测技术。
该技术利用光纤传感器将混凝土结构中捕获的变形信号转换为光学信号进行监测。
这种方法具有高精度、高灵敏度和长期可靠性的优点。
光纤传感器监测法可以监测混凝土结构的各种变形，如温度变化、湿度变化、应变变化等。
2. 振动传感器监测法振动传感器监测法是一种利用振动传感器监测混凝土结构变形的方法。
该方法通过监测混凝土结构的振动特征来判断结构是否发生变形。
由于振动传感器监测法具有响应速度快、灵敏度高、安装方便等优点，因此在实际应用中得到了广泛的应用。
3. 激光扫描监测法激光扫描监测法是一种利用激光扫描仪对混凝土结构进行变形监测的方法。
该方法通过扫描混凝土结构表面的点云数据来计算结构的变形情况。
激光扫描监测法具有非接触、高精度、高效率等优点，因此在大型混凝土结构监测中得到了广泛的应用。
4. 等距监测法等距监测法是利用传感器在混凝土结构上定点监测变形情况的方法。
该方法可以通过在混凝土结构上安装一定数量的传感器，对结构的变形情况进行监测。
等距监测法具有安装方便、监测结果直观等优点，但需要较多的人力和物力投入。
综上所述，混凝土变形监测方法各有优缺点，应根据具体情况选择合适的监测方法。
在实际应用中，可以采用多种方法相结合，以提高监测的精度和可靠性。
变形监测试题1及答案
变形监测试题1及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 变形监测的目的是：A. 确定建筑物的位置B. 评估建筑物的安全性C. 测量建筑物的高度D. 记录建筑物的重量2. 以下哪项不是变形监测的常用方法？A. 卫星定位B. 激光扫描C. 倾斜测量D. 温度测量3. 变形监测中，以下哪种误差属于系统误差？A. 测量员操作不当造成的误差B. 测量仪器精度不足造成的误差C. 测量环境变化造成的误差D. 测量时间选择不当造成的误差4. 变形监测数据的分析通常不包括：A. 数据的统计分析B. 数据的趋势分析C. 数据的图形展示D. 数据的物理解释5. 在变形监测中，建筑物的沉降量通常用以下哪个单位表示？A. 米（m）B. 厘米（cm）C. 毫米（mm）D. 微米（μm）二、填空题（每空1分，共10分）6. 变形监测的周期应该根据_________来确定。
7. 变形监测的精度要求通常与_________有关。
8. 建筑物的倾斜监测通常采用_________方法。
9. 建筑物的裂缝监测可以通过_________来实现。
10. 变形监测数据的异常分析需要考虑_________等因素。
三、简答题（每题5分，共20分）11. 简述变形监测在工程安全中的重要性。
12. 解释什么是变形监测中的累积误差，并举例说明。
13. 描述建筑物沉降监测的一般步骤。
14. 讨论变形监测数据的可视化方法及其意义。
四、计算题（每题15分，共30分）15. 某建筑物的沉降监测数据显示，经过一年的时间，建筑物的沉降量为30mm。
请计算该建筑物的年平均沉降速率，并分析可能的原因。
16. 假设在建筑物的裂缝监测中，初始裂缝宽度为0.5mm，经过三个月后，裂缝宽度增加到1.2mm。
请计算裂缝的扩展速率，并讨论可能的影响因素。
五、论述题（共30分）17. 论述现代技术在变形监测中的应用，并探讨其对提高监测效率和精度的作用。
答案：一、选择题1. B2. D3. B4. D5. C二、填空题6. 建筑物的重要性和变形速率7. 监测目的和建筑物特性8. 精密水准测量9. 裂缝宽度测量仪10. 环境因素和测量误差三、简答题11. 变形监测是确保工程结构安全的重要手段，通过监测可以及时发现结构的异常变形，预警潜在的安全问题，为维护和加固提供数据支持。
使用数字摄影测量技术进行建筑物变形监测的技巧
使用数字摄影测量技术进行建筑物变形监测的技巧随着现代科技的不断发展，数字摄影测量技术在建筑行业中的应用越来越广泛。
借助数字摄影测量技术，建筑物变形的监测变得更加简便、准确。
本文将就使用数字摄影测量技术进行建筑物变形监测的技巧进行探讨。
一、技术原理数字摄影测量技术通过捕捉建筑物在不同时间点的影像，利用影像处理和三维重构算法来量化建筑物的变形情况。
这项技术可通过航空、陆地或无人机进行实施。
通过对建筑物的连续监测，我们可以实时获取建筑物的形变信息，从而对潜在的结构安全问题做出及时响应。
二、数据收集在使用数字摄影测量技术进行建筑物变形监测之前，我们需要收集高质量的图像数据。
这一步骤的关键是选择合适的摄影设备和参数设置。
一般而言，我们可以选择像素数目较高的相机，以提高图像的分辨率。
同时，合理选择拍摄间隔时间，以确保能够捕捉到建筑物变形过程中的每一个关键时刻。
三、图像处理收集到图像数据后，我们需要对其进行处理和分析。
首先，对图像进行校正，消除因光照、畸变等原因导致的误差。
然后，利用三维重建算法，构建出建筑物的三维模型。
通过对比不同时间点的三维模型，我们可以计算出建筑物在空间上的变形量。
四、变形分析得到建筑物的变形数据后，我们需要进行进一步的分析。
通过对变形数据的统计、图表化处理，我们可以更直观地了解建筑物的结构变化情况。
同时，我们还可以借助专业软件进行变形模拟，以预测建筑物可能出现的变形趋势和风险位置。
五、报告撰写建筑物变形监测的最终目的是为了提供合格的监测报告，以便决策者和工程师做出相应的调整和决策。
在撰写报告时，应注意结构化和清晰的表达。
报告应包括对建筑物变形数据的详细分析、评估和预测，以及相关的建议和建议。
同时，为了便于读者的理解，可使用图表和图像来展示变形情况。
六、实践案例以下将根据实际应用案例，进一步说明使用数字摄影测量技术进行建筑物变形监测的技巧。
案例1：高层建筑结构监测对于高层建筑物的结构监测，我们可以在建设过程中使用数字摄影测量技术，通过对比不同阶段的建筑物模型，来了解建筑物的形变情况和结构安全性。
现代工程变形监测PPT课件
制定和完善变形监测相关的标准和规范， 提高监测数据的可比性和可靠性。
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详细描述
除了上述几种监测技术外，还有一些其他先进的变形监测技术，如雷达干涉测量、激光扫描等。这些技术各有特 点，可根据工程需求选择合适的监测手段，以实现更高效、更精确的变形监测。
04 工程实例分析
高层建筑物的变形监测
监测目的
监测数据分析
确保高层建筑在施工和使用过程中的 安全性和稳定性，及时发现和预警潜 在的变形风险。
通过对监测数据的处理和分析，评估 建筑物的变形状况，预测未来的变形 趋势，为工程维护和加固提供依据。
监测方法
采用全站仪、水准仪等测量设备，对 建筑物的沉降、倾斜、裂缝等进行定 期监测。
大跨度桥梁的变形监测
监测目的
确保大跨度桥梁在运营过程中的 安全性和稳定性，及时发现和预
警潜在的变形风险。
监测方法
采用GPS、红外线等测量技术，对 桥梁的挠度、倾斜、位移等进行定 期监测。
按监测周期可分为
长期监测、中期监测和短期监 测。
变形监测的方法
01
02
03
04
05
常规大地测量法
全球定位系统 （GPS）法
合成孔径雷达干 涉（In…
光纤光栅传感器 法
其他方法
利用全站仪、水准仪等常 规测量仪器进行变形体的 平面位移和垂直位移监测 ；
利用GPS卫星信号进行高 精度定位，可实现大范围 、全天候、高精度的变形 监测；
全球定位系统（GPS）监测技术以其高精度、高效率、实时性等优点，广泛应 用于各类工程结构的变形监测。通过接收卫星信号，可以快速获取监测点的三 维坐标，实现连续、动态的变形监测。
结构变形监测技术
结构变形监测技术在现代工程领域，结构变形监测技术扮演着至关重要的角色。
从高耸的摩天大楼到大型桥梁，从复杂的地下隧道到精密的工业设备，确保这些结构的安全性和稳定性是至关重要的，而这离不开先进的结构变形监测技术。
结构变形监测，简单来说，就是对各类建筑物、构筑物等在各种荷载作用下以及在使用过程中的变形情况进行实时或定期的测量和分析。
其目的是及时发现结构可能存在的问题，如不均匀沉降、倾斜、裂缝扩展等，以便采取相应的措施进行修复和加固，从而避免可能发生的安全事故。
那么，结构变形监测技术都有哪些常见的方法呢？首先是传统的测量方法，比如水准测量。
通过水准仪，测量不同点之间的高差，从而了解结构的沉降情况。
这种方法精度较高，但操作相对繁琐，需要在多个测点进行测量，而且测量的周期较长。
其次是全站仪测量。
全站仪可以同时测量角度和距离，能够精确地确定监测点的位置坐标。
通过多次测量对比，可以分析出结构的变形情况。
不过，全站仪测量受通视条件的限制较大，如果监测点之间存在障碍物，测量就会变得困难。
近景摄影测量也是一种常用的手段。
利用相机对结构进行拍摄，然后通过图像处理和分析技术，获取结构的变形信息。
这种方法具有非接触、快速的优点，但对拍摄条件和图像处理技术要求较高。
除了这些传统方法，随着科技的不断发展，一些新型的监测技术也逐渐应用于结构变形监测领域。
比如全球导航卫星系统（GNSS）技术。
通过接收卫星信号，可以实时获取监测点的三维坐标，从而实现对结构变形的高精度、全天候监测。
而且，GNSS 技术可以实现远程自动化监测，大大提高了监测的效率和及时性。
还有传感器技术。
各种类型的传感器，如应变传感器、位移传感器、加速度传感器等，可以安装在结构的关键部位，实时感知结构的变形和受力情况。
这些传感器可以将监测数据实时传输到数据处理中心，以便及时进行分析和处理。
在实际的结构变形监测中，往往不是单独使用一种监测技术，而是多种技术的综合应用。
这样可以相互补充，提高监测的精度和可靠性。
挡土墙变形监测方法2024
引言概述：挡土墙在土木工程中的应用十分广泛，其主要功能是承受土体的压力，防止土体滑坡或坍塌。
然而，由于挡土墙长期受到土体力学、水文环境等因素的影响，存在一定的变形风险。
为了及时监测挡土墙的变形情况，采取有效的监测方法对于确保工程的安全和稳定至关重要。
本文将从五个大点出发，详细介绍挡土墙变形监测的方法。
正文内容：一、传统监测方法1.地面测量法地面测量法是目前应用最广泛的监测方法之一。
通过在挡土墙周围设置监测点，利用全站仪或经纬仪等仪器进行定点观测，可以实时获取挡土墙变形情况。
然而，由于需要人工操作，操作周期较长，不适合长期连续监测，且易受测量误差等因素的影响。
2.摄影测量法摄影测量法利用高精度相机或无人机进行飞行拍摄，通过对拍摄的照片进行处理和分析，获得挡土墙的变形数据。
相比于地面测量法，摄影测量法具有数据多、操作简便的优势，但对于复杂地形和天气条件的适应性较差。
3.介质变形测量法介质变形测量法是通过安装在挡土墙内的应变计、测斜仪等传感器，对挡土墙周围的土体进行变形监测。
通过获取土体内部的变形信息，可以较为准确地判断挡土墙的变形情况。
然而，介质变形测量法需要事先在挡土墙内部进行安装，施工难度较大，且对于大型挡土墙来说，监测范围有限。
二、现代监测方法1.全站仪+遥感技术全站仪采集数据的精确性较高，而遥感技术可以提供高分辨率的卫星图像。
将二者结合，可以实现对挡土墙变形的多角度、全方位监测。
通过对卫星图像的分析和对比，可以准确判断挡土墙的变形程度，并及时采取相应的措施。
2.激光扫描技术激光扫描技术可以快速获取挡土墙表面的三维点云数据，通过对点云数据的处理，可以得到挡土墙的形变情况。
激光扫描技术具有高精度、高效率的特点，可以实现对挡土墙的动态监测。
3.微振动监测技术微振动监测技术是一种无损、非接触的监测方法。
通过在挡土墙表面设置加速度计或振弦等传感器，可以实时监测挡土墙的微小振动。
通过分析振动信号的频谱特征，可以判断挡土墙的变形情况。
变形监测技术PPT课件
1)
测
基
础
相
对
沉
陷
计
B
算倾
H
斜 i=
S
B
(水 准 测 量 方 法 测 基 础 的 不 均 匀 沉 陷 )
2 ） 悬 吊 垂 球 测 l,以 求 倾 斜
3） 两 台 经 纬 仪 交 会
a1 a
l x 2 y 2 = a12 a 22
a2
4） 测 水 平 角 法
l1
(
2
2
3
1 2
4)
尼龙绳准直测量的精度分析
m2m2V14m2V14m2V1.5m2Vm1.22mV
m2
2m2.44mV
S
S
连接支导线中点（最弱点）的准直精度可用下式估算：
m ym S
n(n2)[n(n2)2] 48(n1)
尼龙绳准直的精度受：①观测仪器误差②读数误差影响③气流的影响
5）垂准观测2.1.2 特殊的大地测量方法
①+②得：hAB 12b2b1b2b1 ①-②得：c=a2-a112b2b1(b2b1)
c为仪器常数，读数零点之差数，它取决于制造误差.
电感传感器测定液面高度变化： 当液面高度发生变化时，浮子带着铁心
升降，由于铁心相对于电感线圈的上下移动 ，使线圈上的电感发生变化，用导线连接到 离观测点一定距离的观测室内，再用专门的 电桥将电感量的变化→电压变化，遥测仪器 通过量测电压的变化，便知铁心的升降量， 亦即为容器液面高低的变化量。
变形监测意义：
对于工程建筑物：为改善建筑物理参数、地基强度参数提供 依据，防止工程破坏事故，提高抗灾能力。
机械技术设备：保证设备安全、可靠、高效地运行，为改善 产品质量和新产品设计提供技术依据.
桥梁的变形监测
桥梁的变形监测摘要由于桥梁的特殊性，对人们的生活都具有巨大的影响，保证桥梁的安全性是至关重要。
桥梁的变形监测是对桥梁的变形进行实时监测已达到把握桥梁的实时状态。
传统的变形监测技术是利用全站仪和电子水准仪进行测量布控点的平面坐标和高程来累积数据进行总体分析。
然而，由于桥梁比较高，并且有的桥梁还是跨河桥梁，使用传统的方法操作复杂，工作量大。
目前在实际测量生产中，传统方法是完全无法满足实际要求的，并且传统方法的成本也比较高。
在现代的地形测量中，一些新型的测量技术（例如GPS）都已经开始被广泛使用。
本文将测量的新技术和桥梁的变形监测结合起来，利用新的测量技术来取代传统的监测技术和方法，这为桥梁的变形监测提供了巨大的帮助。
本文还简要介绍了各种新的测量技术的特点和目前的应用状况，提出了将两种或多种技术结合的思想，做到相互补充的作用。
最后还介绍了国内外的一些研究和目前的状况，对未来的发展提出了一定的要求。
1、介绍现代社会为了缓解交通的压力方便人们的生活，越来越多的地区开始建设桥梁。
桥梁已不再只是指横跨江河的桥，它的含义也发生了改变，而是指架在江河、山谷等上面以便通行的建筑物。
一般情况下，桥梁由上部结构、下部结构和附属构造物组成，是桥梁结构安全的保证。
上部结构主要指桥跨结构和支座结构，下部结构包括桥台、桥墩和基础，附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。
变形是自然界普遍存在的现象，它是指变形体在各种荷载作用下，其形状、大小及位置在时间域和空间域中的变化。
变形体的变形在一定范围内被认为是允许的，如果超出允许值，则可能引发灾害，而对于桥梁来说，发生的灾害往往都是巨大的，造成的影响也是非常严重的。
所谓变形监测，就是利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。
其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征，分析和评价建筑物或工程设施的安全状态。
由于桥梁的特殊性，对于它的监测比其它的工程要复杂，然而对于它的监测又是至关重要的，因此采用新型的技术和方法是非常有必要的。
如何进行测绘数据的变形分析和变形监测
如何进行测绘数据的变形分析和变形监测测绘数据的变形分析和变形监测是现代测绘技术中的重要部分，它们对于工程建设、地质灾害监测以及城市规划等领域都具有重要意义。
本文将为您介绍如何进行测绘数据的变形分析和变形监测，以及相关的技术方法和应用。
一、测绘数据的变形分析测绘数据的变形分析是指通过对变形量进行测量和分析，判断出地表或工程物体的变形情况。
常用的变形分析方法有：1. 相对位移分析法：该方法通过对同一点的多次测量，计算点的位置随时间的变化，从而判断出变形情况。
这种方法适用于对小范围、局部性的变形进行分析。
2. 数学模型法：利用数学统计方法和模型来分析测量数据的变形情况。
通过建立合理的模型，然后利用测量数据对模型进行校正，从而得出变形量。
这种方法适用于对大范围、整体性的变形进行分析。
3. 冠名法：利用现有的控制测量点作为基准，通过对其他点的测量，计算出相对于基准点的位移，从而判断出变形情况。
这种方法适用于需要快速测量和分析的情况。
二、测绘数据的变形监测测绘数据的变形监测是指对地表或工程物体进行长期、连续的测量和监测，以判断其变形情况，并及时采取相应的措施。
常用的变形监测方法有：1. GPS监测：利用全球定位系统（GPS）进行变形监测，通过多个GPS接收器对同一点进行测量，从而判断点的位置随时间的变化，并计算出变形量。
这种方法具有高精度、高效率的特点，适用于大范围的变形监测。
2. 遥感监测：利用遥感技术对地表或工程物体进行监测，通过对遥感图像的分析，判断出变形情况。
遥感监测具有极大的覆盖范围和监测频率，适用于对大范围、多点的变形监测。
3. 激光雷达监测：利用激光雷达对地表进行扫描，获取地表的三维点云数据，并进行变形监测。
激光雷达监测具有非接触、高精度等特点，适用于对建筑物、山体等进行变形监测。
三、测绘数据的变形分析和变形监测的应用测绘数据的变形分析和变形监测在实际应用中具有广泛的意义和应用价值。
以下是几个典型的应用案例：1. 工程建设监测：在大型工程建设过程中，如桥梁、高楼等，需要对地基和结构进行变形分析和变形监测，以确保工程的稳定性和安全性。
建筑物变形监测方法和技术的综述
建筑物变形监测方法和技术的综述导言：建筑物是人类社会发展的重要标志和物质载体，它们承载着人们工作、学习和生活的场所。
随着城市化的加速推进和建筑物规模的不断扩大，建筑物的安全问题也变得日益重要。
为了及时发现建筑物的变形情况，监测建筑物的变形成为一项重要的工作。
本文将综述建筑物变形监测的方法和技术。
一、传统的建筑物变形监测方法传统的建筑物变形监测方法主要包括视觉监测、水平测量和应变测量三种。
1. 视觉监测：通过人工观察建筑物的外貌和形态变化，判断其是否存在变形情况。
这种方法简单直观，但受人类主观因素的影响大，准确性较差。
2. 水平测量：利用水平仪、水准仪等仪器测量建筑物的倾斜角度，以及水平线的位置变化。
虽然这种方法的测量结果相对较为准确，但需要进行频繁的测量，工作量较大。
3. 应变测量：通过测量建筑物各部位的应变情况来推断其变形情况。
这种方法需要在建筑物的不同位置安装应变传感器，数据采集、处理比较复杂，但可以获得较为准确的变形结果。
二、现代的建筑物变形监测技术随着科技的不断进步，现代的建筑物变形监测技术也得到了很大的发展。
以下介绍几种常用的技术。
1. 激光扫描测量技术：利用激光束扫描建筑物的表面，通过测量激光束的反射时间和角度，得到建筑物表面点的三维坐标，进而计算出建筑物的形变情况。
这种技术精度高、效率快，被广泛用于建筑物的变形监测。
2. 表面形变传感技术：通过在建筑物表面安装应变传感器或光纤传感器，测量建筑物表面的形变情况。
这种技术可以实时监测建筑物的变形情况，并将数据传输到中央处理系统进行分析和处理。
3. 高精度全站仪测量技术：全站仪是一种高精度的测量仪器，可以同时测量建筑物的水平角度、垂直角度以及距离等参数。
通过对建筑物不同位置的测量，可以得到建筑物的变形情况。
4. 无人机遥感技术：利用无人机搭载的遥感设备对建筑物进行空中拍摄和测量，可以获取建筑物的空间形态和变形情况。
这种技术非接触性强，适用于大范围、高空建筑物的变形监测。
第二章 变形观测技术
本章主要内容
§2.1 静态变形监测的方法 §2.2 动态变形监测方法 §2.3变形监测点方案的设计 §2-4变形监测网设计
§2.1静态变形监测方法
2.1.1 地面监测方法与测量机器人(TCA)
• 1. 地面监测方法
• 地面监测方法主要是指用常规测量仪器(经纬仪、测 距仪、水准仪、全站仪)测量角度、边长和高程的变 化来测定变形量，它们是目前变形监测的主要手段。 常用前方交会、距离交会法监测变形体的二维（X、Y 方向）水平位移；用视准线法、小角法、测距法观测 变形体的的水平单向位移；用几何水准测量法、精密 三角高程测量法观测变形体的垂直（Z方向）位移。
器人进行自动化变形监测 一般可采用两种方式
全 站 仪 • (1).固定式全自动持 观 续监测 测 • (2).移动式半自动变 形监测
(1).固定式全自动持续监测
• 全 站 仪 观 测 固定式全自动持续监 测方式是基于一台测 量机器人的有合作目 标（照准棱镜）的变 形监测系统，可实现 全天候的无人值守监 测，其实质为自动化 坐标测量系统。
2. 测量机器人
测量机器人（Measurement Robot, 或称测地机器人，Georobt）是一种能 代替人进行自动搜索、跟踪、辨识和精 确照准目标并获取角度、距离、三维坐 标记忆影像等信息的智能型电子全站仪。 它是在全站仪的基础上集成步进马达、 CCD影像传感器构成的视频成像系统， 并配置智能化的控制及应用软件发展而 成的。
全 站 仪 观 测 •在变形点每周期的方位角测量值中，实时加入由同 期基准点求得的改正值，可准确求得变形点的方位 角
H zp H zp H z
测量机器人具有以下优点
1） 能够同时全方位地观测工程建筑物的三维位移，克服了以往 平面位移监测和垂直位移监测分别进行的缺陷。 2） 可以自动进行气象改正，克服气象代表性误差。由于测量都 是在预定的测站和地段进行，可以较为可靠地求得大气改正的 数学模型，从而有效地提高测量精度。 3）建立高精度的参考站，采用差分测量方式，可以消除和减弱各 种误差（外部的和仪器内部的）对测量结果的影响，大幅度地 提高测量的精度。 4）可以实现连续24小时自动监测，实时数据处理、分析、输出， 提供图形，多点、多项目、全自动和可视化，达到亚毫米以内 的精度。 5）可求得被测点的三维坐标，因此根据设计方案的要求，可作全 方位的预报，包括位移、沉降、挠度、倾斜等变形监测内容。 6）是一套相对投资省（包括设备投资和运行中的投资）、自动化 程度高、可靠性强、汇报率大的现代化的监测方法。
常见地面变形监测方法与技术选择
常见地面变形监测方法与技术选择地面变形监测是现代城市建设、地质灾害防治和工程施工过程中不可或缺的一项重要工作。
地面的变形情况直接关系到土地利用、建筑安全和环境保护等方面，因此合理选择适用的监测方法和技术非常关键。
一、常见地面变形监测方法在地面变形监测中，常见的方法包括全站仪法、GPS测量法、水准测量法和形变测量法等。
1. 全站仪法全站仪法是通过使用全站仪设备对测量点进行定位和距离测量来获取地面变形情况的方法。
该方法具有测量精度高、操作简便的特点，适用于几何形状复杂、地形起伏较大的地区。
2. GPS测量法GPS测量法是利用全球卫星定位系统（GPS）进行地面变形监测的方法。
该方法具有定位精度高、实时性强的特点，适用于广域地面变形监测和动态变形实时监测。
3. 水准测量法水准测量法是通过使用水准仪设备对测量点进行高程测量来获取地面变形情况的方法。
该方法适用于高程变形监测和较小范围的地面形变监测。
4. 形变测量法形变测量法是通过使用激光测距仪、倾角仪等设备对目标进行多次测量，进而计算出地面的形变情况。
该方法适用于对局部地面形变监测，如桥梁、隧道等工程的变形监测。
二、技术选择的考虑因素在选择适用的地面变形监测方法和技术时，需要考虑以下几个因素：1. 测量目的不同的测量目的需要选择不同的监测方法和技术。
如需要对大范围地面变形进行监测的，可以选择全站仪法或GPS测量法；而对局部地面形变的监测可以采用形变测量法。
2. 精度要求不同的监测项目对测量精度的要求并不相同。
一般情况下，全站仪法和GPS测量法具有较高的精度，适用于对地面微小变形的监测。
而水准测量法由于其高程测量的特点，适用于对高程变形的监测。
3. 可行性与成本在选择技术方案时，还需要综合考虑方案的可行性和成本。
不同的监测方法和技术在设备的采购、操作的难易程度以及人力、物力成本等方面可能存在差异。
因此需要根据实际情况进行综合评估。
4. 实时性要求一些监测项目对变形的实时监测要求较高，因此需要选择具备实时监测功能的技术。
建筑物测量与变形监测的常见方法与技巧
建筑物测量与变形监测的常见方法与技巧随着城市的发展和建筑业的繁荣，建筑物的测量和变形监测变得越来越重要。
这一过程可以帮助我们了解建筑物的结构稳定性、安全性以及随时间的变化。
本文将探讨建筑物测量与变形监测的常见方法与技巧，旨在帮助读者更好地了解此领域。
1. 测量设备与工具为了进行建筑物测量和变形监测，我们需要合适的设备和工具。
在现代技术的支持下，建筑物测量已经变得更加准确和高效。
常用的测量设备包括全站仪、测距仪和水准仪。
这些设备可以帮助我们测量建筑物的高度、水平和垂直度。
此外，还有一些先进的测量技术被广泛应用于现代建筑物测量和变形监测中。
例如，激光扫描技术可以通过扫描建筑物的表面来获取精确的三维数据。
无人机摄影测量技术可以提供高分辨率的建筑物图像，用于测量和分析建筑物的变形情况。
2. 建筑物基准测量在进行建筑物测量和变形监测之前，我们需要建立一个合适的基准。
基准是一个已知的固定点，用于参照和比较测量数据。
常见的基准包括国家大地基准和原点基准。
建筑物基准测量是测量建筑物在空间中的位置和坐标。
它为测量和监测建筑物的变形提供了准确的基础。
建筑物基准测量通常使用全站仪或GPS技术进行。
3. 变形监测方法建筑物的变形监测是指对建筑物结构的形状、位置和尺寸等方面的变化进行持续的观测和分析。
变形监测可以帮助我们评估建筑物的稳定性和安全性，并采取必要的措施来弥补任何潜在的问题。
常见的变形监测方法包括位移监测、形态监测和振动监测。
位移监测是通过连续测量建筑物结构各点的位移来评估变形情况。
形态监测是通过三维扫描技术等方法来评估建筑物形状的变化。
振动监测用于评估建筑物对外界振动的响应。
4. 变形监测数据处理与分析建筑物测量和变形监测产生大量的数据，如何对这些数据进行处理和分析至关重要。
数据处理与分析的目标是提取有用的信息和趋势，以便更好地了解建筑物的变形情况和趋势。
常见的数据处理和分析方法包括数据平滑、数据插值、数据拟合和趋势分析等。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志
• 到1990年比萨斜塔的基础南
端的沉降为2.8m（其基础承压
6米
为９kg/cm）；北端的沉降为
1.2m（相应压力为１
kg/cm），塔顶最高处偏离垂 直线达６米。倾斜量正以每年 54.5米
1mm速度在加速倾斜。
•于1990年1月关闭，并开始新
直接埋设在所要观测研究的建（构）筑物 上，它们和待测建筑物一起移动，以表明 建筑物空间位置的变化。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 二、垂直位移监测网（点）的布设
测量标志的分类
2.按用途分类 (1)变形点又称变形观ห้องสมุดไป่ตู้点
(2)工作基点即测量控制点 （包括测站点、联系点、检核点和定向点 等工作点），仪器安置在工作基点上以测 定变形点的平面位置和高程。
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第2章 垂直位移与水平位移观测
地面和建（构）筑物的变形包括： 垂直位移：沉降和回弹 水平位移：水平方向上的位移（与轴线垂直方向上）
（1）基坑回弹测量 （2）地基分层沉降观测 （3）建筑场地沉降观测 （4）建筑物的沉降观测 （5）建筑物水平位移观测 （6）建筑物倾斜观测
（7）建筑物裂缝观测 （8）日照变形观测和风振测量
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 一、垂直位移观测的重要性
• 例如著名的意大利比萨斜塔， 塔高54.5m，为8层圆柱形建筑， 始建于1174年。最终于1370年 （有报道为1350年建成）建成。 • 当时塔顶中心偏离垂直线 2.1m，这却反而成了斜塔的特 色，从而成为世界闻名的建筑 奇观，令它成为名闻遐迩的旅 游胜地。
测量标志的分类
1.按工作性质分类 可分为平面标志和高程标志。
（1）平面标志用来构成测量建筑物平面位移的平 面控制网。 （2）高程标志则构成观测建筑物沉降或进行垂直 位移观测的高程控制网。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志
二、垂直位移监测网（点）的布设
测量标志的分类
2.按用途分类 按不同的用途形观测使用的测量标志可分 为三类，即：变形点、工作基点和基准点。 （1）变形点又称变形观测点
• 而基础的沉降或不均匀沉降，又与周围环 境的变化和诸多人为因素相关。
• 如大型煤矿的地下开采，造成地面大范围 沉降或塌陷；地下水的大量抽取使地下水 位急剧下降等。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 二、垂直位移监测网（点）的布设
建（构）筑物变形监测网的点位及其使用的测量 标志，如何确定、应具备什么样的构造特点、如何 布设等，是变形监测工作中的一个重要的环节。
• 位于广东开平市 蚬(xian)冈镇的一 处碉楼，共7层;
• 其倾斜角为15º; 大于意大利比萨斜 塔的倾斜度。
广东开平碉楼
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 一、垂直位移观测的重要性
• 建（构）筑物的沉降和倾斜，很多是由于 其自身基础和结构问题造成的；当基础产 生整体不均匀沉降时，建筑物势必会出现 倾斜。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 一、垂直位移观测的重要性
• 有1300余年历史的大 雁塔也沉降了1198 mm;
• 1985年向西北方向倾 斜998mm， 至1996年 倾斜达1010.5mm;
• 平均每年倾斜1mm.
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西安大雁塔
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 一、垂直位移观测的重要性
一轮的加固工程。耗资2500万
美元，历时11年，于2001年
12月比萨斜塔重新对游客开放。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志
一、垂直位移观测的重要性
• 在第32届国际地质大会上介
5.56米
绍（2004年6月，意大利佛罗
伦萨）纠偏扶“正”加固工程
之后，比萨斜塔的倾斜角从 5.5º减小到5º，纠偏近50cm。 54.5米
土木工程专业
现代变形监测技术
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现代变形监测技术
本课程主要内容
第一章 变形监测概述 第二章 垂直位移与水平位移观测 第三章 变形监测新技术与工程实例 第四章 变形监测数据处理基础
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现代变形监测技术
第2章 垂直位移与水平位移观测
§2. 1 垂直位移监测网布设及观测标志 §2. 2 垂直位移观测 §2. 3 地面倾斜测量 §2.4 水平位移观测网及观测标志 §2. 5 水平位移测量技术概述 §2. 6 视准线法测量水平位移 §2. 7 激光准直测量 §2. 8 引张线法测量水平位移 §2. 9 建筑物主体倾斜和挠度测量 §2. 10 裂缝测量
• 经科学预测，比萨斜塔倾斜 变形要再达到1990年以前的水 平，将需要300年时间。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 一、垂直位移观测的重要性
• 又如我国苏州市的虎丘塔，建 于公元959年，塔高出地面47.5 m。呈八角形，是一座砖身木檐 的阁楼式佛塔，计七层。
• 据变形资料分析，塔顶中心偏 离底层中心2.3m，底层地面南 北高差0.48米。倾斜使塔的中心 北移，塔身最大倾角为3º59′， 被称为“中国第一斜塔”。
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志 二、垂直位移监测网（点）的布设
测量标志的分类
2.按用途分类 (1)变形点又称变形观测点 (2)工作基点即测量控制点
(3)基准点 是变形监测控制网的基础，通常埋设在变形 地区之外，便于长期保存和具有很好的稳定 性，是建（构）筑物是否产生变形的参照点。
沉降观测 位移观测
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§2.1 垂直位移监测网布设及观测标志
一、垂直位移观测的重要性
• 随着工程建筑物的修建，建筑物的基础和地基所 承受荷载不断增加。 • 当地基承载力相同时，建筑物将发生均匀沉降。 • 若地基承载力不同，会发生不均匀沉降。 • 有的建筑物建成时是均匀沉降，后来由于地下水 位以及周围荷载的改变，引起了不均匀沉降。 • 建筑物这种沉降变形，其值在一定范围内时可视 为正常现象。如超过某一限度就会影响建筑物的正 常使用，严重的还会危及建筑物的安全。