淺析水利工程變形監測技術

胡沖 萬進桃

摘 要：在水利工程中，用途不同的水利工程建筑，其工程變形監測的技術要求也不盡相同。以大型水利工程建筑來說，受水流的壓力，外界自然環境的溫度，和其結構自重等等因素的影響，會產生沉降移位、水平移位、傾斜移位和不規則移位等物理學移位。因此在水利工程建設過程及運行過程中就要對這些物理學移位問題，進行實時有效的變形觀測。在變形觀測的監測中，水利工程的變形監測點分為三種：一種為基準點的變形監測；第二種為工作點上的變形監測；最后為變形處觀測點的變形監測。

關鍵詞：工程變形監測；監測點的特點；監測方法

中圖分類號：TV698 文獻標識碼：A

一、水利工程的變形監測的三種不同的監測點的特點

第一點：水利工程中的基準點變形監測。水利工程中基本的控制點的監測就是基準點的變形監測，基準點的變形監測為工作點和變形處觀測點的變形監測提供了基礎數據支持。變形監測的基準點的選取，一般是選擇在其他兩種變形監測點以外，且能長期保證測量數據的穩定性的巖石上。為了變形監測數據的準確性和科學性，水利施工過程中，基準點的選取一般在三個或三個以上。在沉降位移的變形監測中，技術人員一般會以幾個變形監測基準點為一組的形式放置監測點，這樣就可以保證監測數據的穩定性和科學性，監測方法會采用精密的水準測量方法進行基準點的變形監測；在水平位移的變形監測中，技術人員一般會采用幾何圖形中結構比較堅固的三角形監測法進行水平位移的變形監測。第二點：水利工程中的工作點變形監測。水利工程中的工作點又會被叫做工作基點，它的作用是聯系水利工程中的基準點和水利工程中的變形處觀測點。工作點的選擇就會比較隨意一些，它會被安放在需要被監測變形的地方，由基準點的變形監測數據來評估工作點變形監測的數據，然后對兩組數據加以分析，確定此工作點是否為變形點。對于監測項目較少且工程規模較小的水利工程，可以不設置工作點變形監測。第三點：水利工程中的變形處觀測點的變形監測。對于變形處觀測點的設置則較為直接，直接設定在需要監測的水工建筑上，最好是設定在最能反映變形建筑的特性的位置，這樣得到的變形監測數據，較為準確。

二、水利工程中變形監測的精度和變形監測的周期的介紹

1 水利工程中變形監測的精度。在討論和編制變形監測方案的同時，要對水利工程中的變形監測的精度作出明確的要求，特別是對于規模以上的水利工程，一般都要求其變形監測精度達到變形監測方案要求的最高上限。現有的變形監測儀器技術先進，而且價格合理，在整個水利工程施工中，占有的費用比率不高，所以水利工程中的變形監測對精度的要求是很高的。

2 水利工程中變形監測的周期。變形監測的周期簡單上理解就是兩個監測時間的間隔。這個間隔時間就是變形監測的周期。要求水利工程的變形監測在此周期中要進行一次變形監測。變形監測周期與水利工程的大小及觀測點的重要性有關。現行的變形監測周期都是根據測算出來建筑變形的速度來設定，要求變形監測的過程要快，以免外界因素造成變形觀測點的不穩定。

三、水利工程中的變形監測技術簡介

水利工程中的變形監測技術主要分為四種，分別為垂直位移的變形監測技術，水平位移的變形監測技術，撓度的變形監測技術和轉動角的變形監測技術。目前，這四種技術，已經囊括了現有水利施工中所有的變形監測技術。

1 垂直位移的變形監測技術。此變形測量技術就是對建筑物進行垂直方向上的變形監測。一般情況下，由于不是很均勻的垂直方向上的位移，會讓建筑物產生裂縫。這種監測異常，很可能就是建筑物基礎或局部破壞的前奏，因此，垂直位移的變形監測是非常必要的。在進行垂直位移變形監測時，第一步要監測工作基點的穩定程度，在此基礎上再進行垂直位移的變形監測。現有的水利工程用的垂直位移變形監測方法有三種，第一種是幾何水準測量的方法，第二種是三角高程測量的方法，最后一種為液體靜力水準的測量方法。這三種測量方法原理不一樣，第一種測量方法的原理為水準儀器在水準基點處就開始進行變形測量，利用高程原理，通過測量到各個變形監測點的高程變化量，來確定建筑的垂直位移變形情況；第二種測量方法是利用三角高程的理論來進行變形監測點的測量，此方法，普遍用于有較大高度差異的建筑工程施工中；第三種測量方法是利用物理學中連通的原理來測量各個變形觀察點在容器內的高度差異，這種測量方法普遍適用于混凝土結構的垂直位移的變量監測。三種方法測量出來的數據可以進行相互比照。

2 水平位移的變形監測技術。此變形測量技術就是對建筑物進行水平方向上的變形監測。其監測的主要數據支持是建筑物基礎受到的水平方向的應力，這種水平方向上受到的應力，可能是建筑物主體就處在一個相對不穩定的地質構造上，或者受到了其他因素的影響而產生水平位移。水平位移的變形監測有四種普遍方法，第一種方法為大地測量的方法；第二種是基準線測量的方法；第三種是專用測量的方法；最后一種為GPS自動化測量的方法。這四種測量方法的原理也不相同。第一種測量方法的測量原理為利用傳統測量工具及方法進行建筑物的水平位移變形監測；第二種測量方法原理為利用水利工程施工中的各種不同的基準線，進行建筑物的水平位移變形監測；第三種測量方法的測量原理為利用傳感設備進行建筑物的水平位移變形監測；第四種測量方法的測量原理為利用GPS設備，全天無間斷的進行建筑物的水平位移變形監測。

3 撓度監測的變形監測技術。此變形測量技術是對建筑物受到外力后的物理撓度曲線進行變形監測。撓度監測一般采用垂直放線的原理進行變形監測，還可使用先進的電子傳感裝置進行監測，這樣的監測結果更為科學，準確。

4 轉動角監測的變形監測技術。此變形觀測技術是通過計算建筑物的傾斜角度的變化值，來確定其轉動角，進而確定建筑物的水平位移變形監測。如果建筑物存在轉動角度的變化，說明此建筑物正在不同程度的進行不均勻的沉降運動。這種轉動角監測的變形監測技術，可通過高精設備進行監測。

結語

通過上述的介紹，對水利工程的監測點的類別和監測方法有了更深的了解，通過不斷的在變形監測儀器設備及監測技術的創新發展，一定會使變形監測為水利工程建設及安全運行保駕護航。

參考文獻

[1]彭金華.水利工程變形監測技術探析[J].科技與生活，2012.

[2]張城泉.水利工程安全及其變形監測技術探討[J].科技與生活，2012.