本文簡單介紹了攝影（yǐng）測量技術的原（yuán）理和特點，以單片梁荷載試驗裂縫監測為例，通過橋梁載重的持續增加（jiā），變形量不斷擴大，來研究（jiū）分析了（le）攝影測量和人工測量在橋梁（liáng）裂（liè）縫變形監測中數據結果，做（zuò）回歸分析統計（jì），提出攝影測量（liàng）技術（shù）在土木工程方麵（miàn）的優（yōu）點，結合本（běn）次研究，希望可以對攝影測量技術在土木工程變形監測方麵的應用起到一定的參考和幫助（zhù），提高其應用效果。

關鍵詞：攝影測量技（jì）術；土木工程；變形監測

正文：

隨著土木工程建（jiàn）設規模的不斷擴大，其建設條件的複雜（zá）性不斷提高，為了更好地滿足人們對土（tǔ）木工程（chéng）建設實際需求，在施工過程中的監測要求越（yuè）來越高。部（bù）分（fèn）土木工程（chéng）項（xiàng）目，尤其是處於運營狀態的工程項（xiàng）目，需要（yào）在很（hěn）短的時間內完成監測作業，同時還不能影響（xiǎng）施工（gōng）的順利進行。特別是部分橋梁、隧道等施（shī）工現場缺乏足夠的（de）工作場地，很難接觸到（dào）布設的監測（cè）點。還有應（yīng）急項目在現場監測方麵，必須要保證監測的速度以及效率，同時不能對已經有病（bìng）害結構造成（chéng）損傷。僅僅依靠常規監測方式很難滿足這方麵的要求（qiú）。攝影測量技術屬於一種新的（de）接觸式測量技（jì）術，可以在項目現場（chǎng）從不同角度拍攝數字照片，以此來建立被測對象三維模型，從而得出被測對象的基本參數尺寸。這種測量方式（shì）不會對被測量目（mù）標造成損傷（shāng），同時有著非常（cháng）高的信息容量，可以反複使用，不僅可以用（yòng）來測量靜態目（mù）標（biāo），同時（shí）還（hái）能（néng）測量動態目標，時效性高，不需要深入危險作（zuò）業環境。本（běn）文就攝影測量技術在（zài）土木工程變形監測中的應用進行了研究分析。

1、攝影測量技術

1.1、攝影測量技術原理

影像技術（shù）主要是借助被測物體的多角度照片，建立被測（cè）物體三維（wéi）模型，以此來得（dé）出（chū）被測物體的參數以及尺寸坐標。比如說在（zài）隧道測量方麵，借助數字影像技術，拍攝隧道斷（duàn）麵多個角度照片，以隧道斷麵的點、線、麵快速建立三維模型，獲取其測量數據。影像技術（shù）的主要原理是三（sān）角變換，從（cóng）兩個或者（zhě）以上的角度對物體相同部位進行拍攝，以此來建（jiàn）立物體和拍攝點之間的關係。在單點三角變換方麵，可以通（tōng）過已知坐標計算未知坐標，或者（zhě）通過兩台相機做不計（jì）算相機位置（zhì）；在多點三角（jiǎo）變換方麵，通過相片不同點的位置坐標，建立（lì）物體三（sān）維模型（xíng），計算物體尺寸（cùn）。

1.2、攝影測量技術特點

近景攝影測量技術的精度一般可以達到毫米級，通過特（tè）殊的光線掃描可以達到微米級。其主（zhǔ）要特點有：第一，在被攝（shè）物體信息方麵，有著瞬時性（xìng）以及精確性，可以得到拍攝瞬間點位之間的相互關係（xì），可以根據實際的測量目的進行靈活的調整；第二，有著非常豐富的相片信息，可以客觀的顯示被測物體信息，不僅可測（cè）量外形規則物體，同時還可以測量（liàng）外形不規（guī）則物體；第三，增添同步裝置，可以實現對動態目標的實時性測量；第四，可以（yǐ）測量部分如電（diàn）弧、燃（rán）燒（shāo）等不可接觸物（wù）體；第五，需要有較高精度的控製點布設，但是可以很大程度上降低室外作（zuò）業量；第六，所拍攝的相片能夠長時間保存，方便之後進行對比分析。

2、攝影（yǐng）測（cè）量技術在單片梁荷載試驗裂縫監測中的應用

2.1、工程概況

在進行某（mǒu）高速公（gōng）路項目的建設設計（jì）時，應用攝影測量技（jì）術來實現梁體不同的國際荷載情況下裂縫發展狀況。因為預製梁破壞實驗與一般的荷載試驗有一定的（de）區別，同時整個實驗過程中有著較大的（de）危險性，需要花費較長的試驗時間。在進行預製梁裂縫的觀測時，需要通過多種檢測方法相結合的方式來進行，在梁體表（biǎo）麵位置噴塗油漆做為標記，利用人工（gōng）測量的方法對（duì）初始裂縫的出現狀況進行觀測；使用專業的（de）裂縫檢測儀，觀測在正常荷載狀況下裂縫的發展變化；通過攝影測量技術分（fèn）析梁體在非正常荷載下整（zhěng）個裂縫區域的發展變化。

2.2、預製梁極限荷載試驗內容和目的

通過攝（shè）影測量和人工測量的兩種不同方式（shì），對不同荷載等級情況下裂縫的發展變化趨勢進行分析，繪製裂縫（féng）的發展變化與荷載、時間（jiān）之間的變化關係，做出梁（liáng）體受壓的（de）回歸分析數據（jù）。通過監測梁體受壓破壞過程中裂（liè）縫發展變化趨勢，分析預製梁最大承載（zǎi）能力下裂縫（féng）的發展變化趨勢（shì），可以為預製梁破壞機理的研究提供重要的數據支撐，同時驗證混凝土在（zài）承受壓力下的配比。將人工測量的結果（guǒ）與攝（shè）影測（cè）量的觀測結果做回歸（guī）對比分析（xī），得出（chū）攝影測量技術在梁體監測中比人工測量有很大（dà）的應用優勢，以此來實現對土木（mù）工程大型建築物變形監測技術的完善。

2.3、實驗過程

在實驗開始之前，對設備進行調試，避免設備無法正常使用；在（zài）施加（jiā）荷載之前，需要先做（zuò）好預載，對儀表的工作狀況以及試驗測（cè）讀人員的業務水平以及檢查（chá）。首先進行初讀數，在開始加載之前，讀取應變儀以及百分表的讀數，借助放大鏡等工具檢（jiǎn）測梁體是否有裂縫存在（zài），同（tóng）時采用攝影測量技（jì）術對梁體（tǐ）進行拍照（zhào），記錄（lù）被監測物體（tǐ）的初始狀態。之後進行（háng）加載試（shì）驗，加載試驗可以分為兩個階（jiē）段（duàn）來進行（háng），第一個階段為梁體在開裂之前所（suǒ）進行的加載試驗（yàn），第二（èr）個（gè）階（jiē）段為梁體出現開裂一直（zhí）到完全破壞階段的加載試驗。其次是裂縫的觀測（cè），結合加載方案（àn），對觀（guān）測裂縫（féng）的變化情況，加載量在達到400kN時，出現裂縫，選擇四個區域進行監測，每（měi）個（gè）監測區域選取5條（tiáo）裂縫獲取（qǔ）人工監（jiān）測和攝影測量監測數據，當加（jiā）載量達到993kN時，梁體斷裂。裂縫的觀測可以（yǐ）分為三個階段（duàn）來進行，第一個階段，未裂（liè）階（jiē）段，壓力（lì）未達到400kN時，所施加的（de）荷載還沒有（yǒu）達到極限水平，梁體不存在開裂現（xiàn）象，不會出現較（jiào）大的撓度變形。這個階段梁體不會出現裂縫或者存在較為細微的裂（liè）縫，為了方便進行裂縫的觀測，可以適當（dāng）的噴塗（tú）一些油漆（qī）在梁體側麵，借助放大鏡觀察不同荷載下裂縫發展（zhǎn）情況，同時獲取不同角度裂縫影（yǐng）像數據，記錄當（dāng）前梁（liáng）體的狀態；第二個階段，帶裂縫工作階段，梁體（tǐ）上所施加的荷載超過400kN時，試驗荷載的增加，受（shòu）到混凝（níng）土拉力作用，梁體會有裂縫（féng）出現，通過觀察測量，發現其最大裂縫寬度為0.6mm，這時候的裂縫寬度還較小，隻（zhī）需要借助裂縫觀測儀就可以實現對裂縫發展情況（kuàng）的（de）觀察，同時記錄不同角度裂縫的影像數（shù）據；當荷載達到（dào）500kN時，其裂（liè）縫寬度（dù）會寬於1mm，同時記錄在兩種（zhǒng）測量方式下的裂縫變化（huà）數據；第三個階段，破壞階段，一旦荷載超過790kN，裂縫（féng）的寬度大（dà）於3mm，擾度有明顯的增（zēng）加（jiā），荷載993kN梁體斷裂，在這個階段的試驗存在有較大的危險性，如果仍舊采取人工觀測的方（fāng）式，會嚴（yán）重威脅檢測人員的生（shēng）命健康安全，必須采取攝（shè）影測量技術來監測裂縫發展狀（zhuàng）況（kuàng）。

2.4、結果分析使用人工測量和攝影測量的（de）現場測試結果進行對比（bǐ）分析（xī）

從對比結果中可以發現，攝影測量技術（shù）有著測量簡單、測（cè）量（liàng）速度快、精（jīng）度高等優勢能夠更好的滿足（zú）測量的實際需求，在裂縫寬（kuān）度較小時，攝影測量技術與人工測量方式之間數據變化存在較為明顯的區（qū）別，攝影測量精度高於人工測量，隨著裂縫寬度的增加，攝影測量技術的應用效果逐漸凸顯，尤其在部（bù）分較（jiào）為危險梁體破壞區域，裂縫寬度超過5mm，荷載量超（chāo）過800kN，人工無法靠近，攝（shè）影測量技術有著非常好的應用優勢。

3、結束語

目前，攝影測量技術不斷的更新，而且有著非常廣泛的應用，測量數（shù）據獲取簡單容易，與傳統測（cè）量（liàng）方法（fǎ）相比，首先攝影測量技術（shù）可以測出（chū）建築物的相對變形量，同時利用現有的影像建模（mó）技術，可生成被測部分（fèn）的三維模型，比傳統測量方法的測量尺寸（cùn）更加精確，而且數（shù）據量更加的全麵，同時還可以（yǐ）使用紋理映射（shè）透視圖，以此來反應建築物的變形趨勢，結合三維模型數據，可以實現對被測物體結構信（xìn）息的定（dìng）性定量分析。其次，攝影測量技術有（yǒu）著簡單便捷的特點，數據來源多，隻需要通（tōng）過拍照的方式就可以完成現場操作，不需要花費較多的時間，將其應用在隧道監測方麵，可以降（jiàng）低（dī）監測過程對建築物運行的影響。最後，攝影測量技術的測量精度非常高，如果對（duì）測量精（jīng）度有特殊要求，也可以通過近距離的精細攝影測量方式，使測量精度得到改善和提高（gāo）。