随着现代城市化进程的加速，基础设施建设如高楼大厦、桥梁、隧道、地铁等越来越多。如何确保这些大型工程的长期稳定和安全，已成为工程界和社会各界共同关注的焦点。变形监测作为一项关键的安全保障技术，在预防结构性灾难、优化工程设计、确保工期安全等方面起着至关重要的作用。

本文将深入探讨变形监测技术的必要性、原理、方法及其在各类工程中的应用，阐述为什么变形监测对现代工程的安全与长久发展至关重要。

【变形监测的必要性】

变形监测，顾名思义，是对结构物或地表变形情况进行持续观察和分析的技术。无论是大型建筑、桥梁，还是隧道和水利设施，它们在使用过程中都可能受到自然因素（如地震、风、温度变化）和人为因素（如交通负荷、施工影响等）的作用，产生不同程度的变形。如果这些变形得不到及时有效的监测和控制，可能导致不可逆的灾难性后果。

预防结构性灾害

   工程结构在外界因素的长期作用下，可能出现应力集中、材料疲劳等问题，最终导致结构破坏。通过变形监测，可以及时发现结构的不稳定因素，提前采取补救措施，预防灾害的发生。

优化工程设计  

   在工程设计阶段，变形监测数据可以帮助工程师更好地理解不同材料和设计结构在外界应力下的表现，从而优化设计方案，确保工程的安全性与经济性。

确保工程安全施工

   在大型工程施工中，实时监测结构的变形情况，可以避免因施工过程中产生的过度应力对结构造成损害，从而确保施工的顺利进行和施工人员的安全。

延长建筑物寿命

   定期对建筑物进行变形监测，不仅可以及时发现潜在的结构问题，还能通过合理的维护和加固措施延长建筑物的使用寿命。

【变形监测的原理和方法】

变形监测的核心是通过多种技术手段，获取结构物或地表的变形数据，并通过数据分析，评估其安全性和稳定性。目前，变形监测技术主要包括以下几种：

全站仪监测  

   全站仪是一种高精度的光学仪器，能够通过测量目标点的空间坐标变化，精确反映目标的位移和变形。它具有高精度、自动化程度高等优点，广泛应用于建筑物、桥梁等结构的变形监测。

   GNSS监测利用全球定位系统（如GPS、北斗等）对结构物的空间位置进行连续监测。通过卫星信号，能够实时获取建筑物的位移数据，特别适用于大范围、长期监测项目。

   激光扫描技术通过激光束扫描结构表面，获取其三维空间数据，从而实现对结构变形的全面监测。激光扫描具有高精度、高分辨率的特点，适用于复杂形状或结构的变形监测。

测斜仪监测  

   测斜仪是一种用于监测土体或结构物倾斜变形的设备。它通过测量倾角的变化来判断结构的变形情况，常用于滑坡、地基沉降等地质灾害监测。

光纤传感监测

   光纤传感技术是一种新兴的变形监测方法。通过将光纤嵌入结构中，实时监测光纤的应变和温度变化，从而推测结构的受力和变形情况。该技术具有高灵敏度、抗干扰强、适应性广等优点。

摄影测量与无人机监测  

   摄影测量通过对拍摄的图像进行处理和分析，获取建筑物或地表的三维变形数据。无人机作为灵活的飞行平台，可以搭载高分辨率相机或激光雷达，进行大范围的快速变形监测，特别适合难以到达的高危区域。

【岩土工程近景摄影变形监测系统的技术优势】

（1）设备便捷，现场拍摄设备简单易携带，仅需普通数码单反数码相机或无人机。

（2）高度自动化，软件界面友好，操作流程简洁，自动化处理速度快。

（3）无接触，获取图像数据无需接触，获取时不干扰其他施工工序正常进行。

（4）自识别，系统能辨识事先设定能反映整个被监测对象变形情况的12个关键监测点（特征点或控制点），并可以输出反馈有关监测信息的excel文件。

（5）自控技术，软件涉及的工程管理、图像精密解算、多视立体匹配、图形图像处理、构网建模、纹理映射、监测点智能识别等全链自有技术，拥有几十项专利、软著；软件安全性与可靠性高。

（6）多种模式，所需外业控制点少或零控制点。

（7）高精度，测量精度高，监测点点位中误差为2-3mm，满足《建筑变形测量规范》JGJ8-2016中二等位移精度要求。

（8）可视化成果，通过等色图、等值线图展示监测对象整体状态，信息量大。

【应用领域】

桥梁工程  

   桥梁尤其是大型跨江跨海桥梁，长期受风、浪、水流、交通荷载的影响，容易产生疲劳破坏。通过对桥梁关键部位的实时变形监测，可以及时发现潜在的结构问题，避免桥梁坍塌事故。

隧道与地下工程  

   隧道和地铁工程处于复杂的地质环境中，受地应力、地下水、温度等多种因素的影响，可能出现变形或沉降。变形监测能够有效帮助工程师掌握隧道的受力情况，预防塌陷等事故的发生。

水利工程   大坝、堤坝等水利工程的安全性关系到整个流域的防洪抗旱能力。变形监测技术可用于监测大坝的变形、裂缝等异常情况，确保水利工程的长久安全运行。

矿山与地质灾害监测

   在矿山开采过程中，地下结构的变化会引起地表沉降或滑坡等地质灾害。变形监测技术可以实时监测地质结构的变化，提前预警，避免重大灾害的发生。

变形监测技术作为现代工程安全管理的重要组成部分，正在为各类重大工程提供有力的技术支撑。它不仅有助于提高工程的设计和施工水平，还能有效预防灾害、保障人类的生命财产安全。随着技术的不断进步，变形监测必将在更多领域中发挥越来越重要的作用，为社会的可持续发展贡献力量。

通过大力推广和应用变形监测技术，我们将能够更好地应对未来工程中的挑战，打造更加安全、稳定和长久的基础设施。

博雅弘拓科技基于视觉AI底层研发延伸应用20余年，目前已经形成多领域产品与灵活多变的模块化产品形态，除岩土工程近景摄影变形监测系统外，智能道路巡检、梁病害检测、隧道病害检测均有成型软件及成熟落地解决方案。公司希望借助高效可靠、高性价比的检测方案，助力有关部门及时、有效地完成道桥隧等领域病害检测或者安全监测任务，切实有效地降低蚁穴溃堤事件发生，为保障人民生命财产安全起到积极作用。

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