引張線法觀測(cè)大壩水平位移

引張線引張線是用于監(jiān)測(cè)大壩安全的儀器，與安裝在直線型壩上的引張線裝置相配合，可測(cè)量壩體沿上下游方向的水平位移。雙向引張線還可同時(shí)監(jiān)測(cè)垂直位移。儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，易于布設(shè)，測(cè)量不受環(huán)境影響，觀測(cè)精度高。1儀器布置原則一般引張線布置在壩體廊道內(nèi)、壩頂或土壩坡面上，兩端點(diǎn)應(yīng)盡可能布設(shè)在兩岸地基穩(wěn)定處。若端點(diǎn)布設(shè)在壩體上，則端點(diǎn)處需用倒垂線或其它措施測(cè)定端點(diǎn)的位移。另外壩頂與下游側(cè)布線較多，上游側(cè)布線較少。2儀器結(jié)構(gòu)型式引張線用一條不銹鋼絲在兩端掛重錘，或一端固定另一端掛重錘，使鋼絲拉直成為一條直線，利用此直線來測(cè)量建筑物各測(cè)點(diǎn)在垂直該線段方向上的水平位移。引張線一般在兩端點(diǎn)以倒垂線為工作基點(diǎn)。引張線測(cè)量系統(tǒng)由端點(diǎn)、測(cè)點(diǎn)、測(cè)線、保護(hù)管和測(cè)讀儀等部分組成。引張線的端點(diǎn)由混凝土墩座、夾線裝置，滑輪和重錘等部件組成，如圖1所示?；炷炼帐窃O(shè)置端點(diǎn)各部件的基礎(chǔ)，它也是整條引張線的基準(zhǔn)，常與倒垂線相連接。夾線裝置起著固定不銹鋼絲的作用，使因鋼絲在各次觀測(cè)中相對(duì)于墩座的位置始終保持不變。它是一個(gè)關(guān)鍵部位，在各次測(cè)量中，為了不使鋼絲磨損，夾線裝置的V型槽和板上應(yīng)嵌有銅質(zhì)的金屬?；喓椭劐N用以拉緊鋼絲，錘的重量應(yīng)視鋼絲直徑，允許應(yīng)力，整條測(cè)線及測(cè)點(diǎn)之間的距離而定。長(zhǎng)度為200~600m的引張線，一般采用40~80kg的重錘張拉。測(cè)線通常采用直徑為1mm左右的不銹鋼絲，鋼絲要求表面光滑、粗細(xì)均勻和抗拉強(qiáng)度大。觀測(cè)點(diǎn)由浮托裝置（水箱、浮船）、保護(hù)管、讀數(shù)尺（或測(cè)讀儀）及托架等部件組成，如圖2所示。

1一引張線；2—保護(hù)管；31一引張線；2—保護(hù)管；3一夾線裝置；4一線錘連接裝置；5一混凝土墩；6一儀器座；7一滑輪；8一引張線鋼絲；9重錘；10—V型槽1—保護(hù)箱；2一引張線；3一浮船；4一水箱；5—保護(hù)箱；6一讀數(shù)尺；7一托梁；8一槽鋼；9—箱蓋圖2引張線測(cè)點(diǎn)結(jié)構(gòu)3儀器工作原理柔性弦線（鋼鋼絲）兩端加以水平拉力引張后自由懸掛，貝陀在豎直面內(nèi)呈懸鏈線形狀，它在水平面上的投影應(yīng)該是一條直線，利用此直線作為基準(zhǔn)線可以測(cè)定附近測(cè)點(diǎn)的橫向偏移值， 這種方法稱為引張線法。如圖3、圖4所示。

測(cè)點(diǎn)與讀敷設(shè)備,與壩體相連////'測(cè)點(diǎn)隨壩體變引張鋼絲銀邊基點(diǎn)點(diǎn)連連相對(duì)固對(duì)固定不動(dòng)標(biāo)尺//、測(cè)點(diǎn)隨壩體變^形而移動(dòng)圖測(cè)點(diǎn)與讀敷設(shè)備,與壩體相連////'測(cè)點(diǎn)隨壩體變引張鋼絲銀邊基點(diǎn)點(diǎn)連連相對(duì)固對(duì)固定不動(dòng)標(biāo)尺//、測(cè)點(diǎn)隨壩體變^形而移動(dòng)圖3引張線法原理示意圖浮托裝引張鋼（有浮引張鋼絲（無浮)圖4浮托原理示意圖4測(cè)線及其保護(hù)管測(cè)線一般采用直徑為0?6~1?2mm的錮鋼絲，在兩端重錘作用下引張為一直線。保護(hù)管保護(hù)測(cè)線不受損壞，同時(shí)起防風(fēng)作用。保護(hù)管可用直徑大于10cm的塑料管，以保證測(cè)線在管內(nèi)有足夠的活動(dòng)空間。5測(cè)讀方法早期安裝在大壩上的引張線儀，采用直接設(shè)置在測(cè)點(diǎn)上的讀數(shù)尺，由人工測(cè)讀尺，由人工測(cè)讀水平位移。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，已將引張線與自動(dòng)化測(cè)讀儀表做成一體化的觀測(cè)系統(tǒng)，如步進(jìn)電機(jī)光電跟蹤式引張線儀、電容感應(yīng)式引張線儀以及光機(jī)式引張線儀。這些儀器的工作原理與同原理的垂線坐標(biāo)儀相仿。5.1讀數(shù)顯微鏡法利用刻有微分劃線的讀數(shù)顯微鏡進(jìn)行的，測(cè)微分劃線最小刻劃為0.1mm，可估讀到0?01mm。如圖5所示。圄鍛并劃線圄鍛并劃線圖5讀數(shù)顯微鏡法示意圖5.2反向光學(xué)對(duì)點(diǎn)器法反向光學(xué)對(duì)點(diǎn)器可以用來測(cè)定相對(duì)于引張線的偏離值。一般需要專門設(shè)計(jì)制造，也可以利用一個(gè)望遠(yuǎn)鏡加上五角棱鏡后改造而成。為了測(cè)量光學(xué)對(duì)中器中心軸偏離引張線的距離，把望遠(yuǎn)鏡及五角棱鏡裝在滑塊上，滑