大坝裂缝监测通常采用什么方法?

2024年02月05日 14:28

  大坝裂缝监测是大坝安全监测的重要组成部分,在大坝的施工、运行及维护管理过程中,需要对坝体、坝基、坝体与基础等部位进行裂缝监测。目前,国内外常用的裂缝监测方法有:人工观测、仪器观测、结构物变形监测等。下面分别介绍上述几种方法的应用现状和优缺点。

  一、人工观测

  人工观测裂缝是最常见的方法,也是最可靠的方法。通过观察裂缝形态、长度和宽度等变化,可以了解坝体在运行中是否有异常变化。但这种方法也有明显的缺点:

  (1)由于需要人工观测,观测时间较长,操作较麻烦,且由于观测人员自身原因导致测量结果存在一定的误差;

  (2)人工观测不能实时、连续地进行,一般只能对几个测点进行监测,不能了解大坝整体情况;

  (3)人工观测人员水平参差不齐,影响测量精度。

  二、仪器观测

  仪器观测是指通过使用仪器设备对大坝裂缝进行监测,包括 GPS (全球定位系统)、全站仪、水准仪等。在监测过程中,根据监测目标和需求,通过对仪器的合理选择与布设,可获得坝体表面裂缝的三维位置及数量等信息。

  目前,常用的观测仪器有:水准仪、全站仪、 GPS、水准仪等。这些仪器观测精度高,可实时跟踪裂缝位置、裂缝宽度变化过程;但也存在一些问题:如水准仪受气候影响较大,有时需要专门的设备进行校正;全站仪需架设在坝体或坝基上,监测难度较大; GPS可实时跟踪裂缝位置和发展变化过程,但受气象条件影响较大,监测精度不如水准仪。

  三、结构物变形监测

  结构物变形监测主要是通过仪器设备对结构物表面或内部变形量的测定,以实现对建筑物或构筑物在长期使用中的位移、变形、应力变化的实时监测。这种监测方法主要适用于长期使用或处于高温、高湿环境中的建筑物或构筑物,其主要优点是实时、方便,但不适合短期监测和维护保养。

  四、无人机倾斜摄影测量

  无人机倾斜摄影测量系统能够通过在特定视角下的摄影测量系统来获取三维场景,可以对监测区域进行高分辨率的三维建模。该系统将无人机倾斜摄影测量技术和计算机视觉技术相结合,通过获取裂缝附近的点云数据,经过图像处理算法和三维重建算法,获取裂缝的空间位置及尺寸等信息。该技术可以应用于大坝裂缝监测中,在人工观测、仪器观测无法观测到的区域进行观测,能够获取裂缝周边环境的数据信息,从而判断出裂缝的具体位置及宽度。

  五、监测技术发展趋势

  (1)结构物变形监测技术向自动化、智能化方向发展。自动化监测技术包括人工观测、自动观测及其他智能仪器观测等;智能化监测技术主要是利用自动采集及记录系统对各种传感器的信息进行处理分析,提取出裂缝的各种参数,并根据需要在计算机上进行各种分析。

  (2)高精度传感器及新型传感器的研发。由于大坝裂缝监测需要长时间连续监测,因此对传感器的要求越来越高,传统的传感器已经不能满足要求。

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