简介

水平位移监测是指用观测仪器和设备对水工建筑物及地基有代表性的点位进行的水平方向位移量的量测。

中国规定水平位移的方向向下游为正，向上游为负;向左岸为正，向右岸为负。混凝土建筑物的水平位移通常是由于水和温度荷载的作用、坝基不均匀沉降、坝体和坝基的徐变变形、混凝土材料的自身体积增长和其他变化因素等引起。土石建筑物的水平位移主要是由于水荷载的作用、坝体土料的压缩(或固结)、坝基不均匀沉降、土料的冰冻消融等引起。水平位移变化有一定规律性。监测并分析水平位移的规律性，目的在于了解水工建筑物在内、外荷载和地基变形等因素作用下的状态是否正常，为工程安全运行提供依据。

水平位移监测的分类

水平位移监测分为表面水平位移监测和内部水平位移监测。

表面水平位移监测

表面水平位移监测是量测水工建筑物和坝基的表面测点或水工建筑物内部结构的表面测点的水平位移，其主要监测设备安装在表面。监测方法有视准线法、引张线法、激光准直法、垂线法、交会法和导线法等

(1)视准线法。以经过光学测量仪器的视准线建立一个平行或通过坝轴线的固定铅直平面作为基准面，定期观测确定的点位与基准面之间的偏离值的大小，即该点的水平位移。这种方法适用于混凝土建筑物顶部横向水平位移和土石建筑物横向水平位移的观测。视准线法要求在水工建筑物上及其附近分别布置位移标点(测点)、工作基点和校核基点。可采用经纬仪或视准线仪进行观测，观测方法有活动规标法和小角度法2种。

(2)引张线法。利用张紧在两工作基点之间的不锈钢丝作为基准线，测量沿线测点和钢丝之间的相对位移，以确定该点的水平位移。这种方法适用于直线形的混凝土坝，一般设置在水平纵向廊道内。

其观测方法有2种:

①用肉眼或光学仪器对准测线钢丝后，由测点上安装的标尺读数，经过计算求得该点的水平位移。

②在测点上安装遥测引张线仪，在观测室利用接收仪表或自动检测装置进行遥测记录，然后求得水平位移。

(3)激光准直法。利用激光束代替通过光学测量仪器的视线进行照准的准直方法。这种方法适用于直线形混凝土坝。根据观测装置不同分为激光准直仪、波带板激光准直系统和真空管道激光准直系统3种。其中，前两种的观测精度较视准线略有提高，但仍然不能消除空气折光影响，后一种方法消除了空气折光影响，使观测准确度达到2X10单位，而且可同时测定测点的垂直位移，但是造价高，维护困难。

(4)垂线法。以坝体或坝基的铅垂线为基准线，运用坐标仪测定沿线坝体不同高程的点位和铅垂线之间的相对位移。由垂线上不同高程测点的水平位移观测资料可以绘制坝体沿垂线的挠度曲线。这种方法又称为挠度观测。适用于各种类型的混凝土坝，观测准确度高，便于实现集中遥测和自动化，是大坝安全自动监控的主要项目，少数高土石坝也利用垂线法观测坝基水平位移。

根据垂线的固定方式，可分为正垂线和倒垂线。

①正垂线，垂线上端固定在坝体上，下端吊重锤，使垂线保持铅直位置。

②倒垂线，垂线的下端锚固在深层基岩的稳定位置上，垂线上端与浮筒相连，利用浮筒承受的浮力使垂线保持在铅直位置上。

(5)交会法。利用2个或3个己知坐标的固定点测定水工建筑物位移标点的坐标变化，从而确定建筑物位移的大小和方向，一般用于长度超过500m的混凝土重力坝、土石坝以及拱坝坝顶和下游面的水平位移观测。这种方法的工作量大而准确度低，施测时受气候条件限制，因而较少使用。

(6)导线法。在廊道内布置折线形导线，其两端点设置倒垂线以测定端点的绝对位移，然后用导线法测定导线点的切向位移和径向位移。导线法适用于观测大型拱坝廊道内的表面水平位移。