deformation measurement

定義：對建筑物、構(gòu)筑物和地表相對位置變化所進(jìn)行的測量。

學(xué)科：測繪學(xué)_工程測量學(xué)

相關(guān)名詞：水準(zhǔn)測量 攝影測量 三維激光掃描 衛(wèi)星定位

電子數(shù)字裂縫測量儀讀數(shù)，通過電纜，最小的變形和移動(dòng)危險(xiǎn)裂縫的磚墻。圖片來源：視覺中國

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變形測量是指通過對變形體相對位置變化的測量，了解變形的大小、空間分布及隨時(shí)間發(fā)展的情況，并作出正確的分析與預(yù)報(bào)，又稱變形觀測、變形監(jiān)測。變形測量是基礎(chǔ)，變形分析是手段，變形預(yù)報(bào)是目的。

變形體可大可小，可以是整個(gè)地球，也可以是一個(gè)區(qū)域或某一工程建（構(gòu)）筑物。因此，變形測量可分為全球性變形測量、區(qū)域性變形測量和工程變形測量。變形包括外部變形和內(nèi)部變形兩個(gè)方面，外部變形是指變形體外部形狀及其空間位置的變化，如傾斜、裂縫、垂直位移（即沉降觀測）和水平位移等；內(nèi)部變形是指變形體內(nèi)部應(yīng)力、溫度、水位、滲流、滲壓等的變化。

變形測量的作用是為了保障工程安全監(jiān)測、驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論或研究變形規(guī)律。對于如高樓大廈、橋梁等建筑物和水庫大壩、高鐵等大型基礎(chǔ)設(shè)施，通過變形測量能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患。對比實(shí)際變形和理論計(jì)算的差異，從而進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)理論，為未來類似工程的設(shè)計(jì)提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。通過長期測量其變形，可以分析全球、板塊、地表區(qū)域及工程變形規(guī)律，以及地質(zhì)災(zāi)害、工程建設(shè)安全隱患發(fā)生機(jī)制，預(yù)測安全隱患發(fā)生的可能性和時(shí)間，為安全災(zāi)害的防治提供數(shù)據(jù)支持。

變形測量方法有水準(zhǔn)測量、全站儀、衛(wèi)星定位等大地測量技術(shù)，攝影測量、三維激光掃描、微波雷達(dá)等非接觸測量技術(shù)，以及各類傳感器等測量技術(shù)。水準(zhǔn)測量是沉降觀測的主要方法之一，全站儀、衛(wèi)星定位測量可測量三維坐標(biāo)變化。攝影測量等方法不需要接觸被監(jiān)測的建筑物，獲取的信息量大，利用率高，在變形測量中具有良好的應(yīng)用前景。傳感器技術(shù)主要用于測量內(nèi)部變形，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化，提高監(jiān)測效率和精度。

與其他工程測量相比，變形測量具有周期性重復(fù)測量、測量精度高、實(shí)時(shí)性和自動(dòng)化要求高等特點(diǎn)。測量精度普遍采用國際測量師聯(lián)合會(huì)（FIG）提出的原則，即：“如果觀測的目的是使變形值不超過某一允許的數(shù)值而確保建筑物的安全，則其觀測的中誤差應(yīng)小于允許變形值的1/10~1/20；如果觀測的目的是研究其變形的過程，則其中誤差應(yīng)比這個(gè)數(shù)小得多。”測量周期根據(jù)變形體的變形特征、速率、測量精度及外界影響因素等綜合確定。為減小誤差、保證測量精度，一般按“五固定”原則進(jìn)行測量，即固定基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)、固定人員、固定儀器設(shè)備、固定監(jiān)測環(huán)境條件、固定測量路線和方法。

（延伸閱讀作者：中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司正高級工程師、注冊測繪師 張冠軍）

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