引张线法

引张线法是变形观测中测定水平位移的一种方法，是利用一根拉紧的不锈钢丝建立基准面来测定观测点的偏离值的方法。它在两固定点间以重锤和滑轮拉紧的丝线作为基准线，定期测量观测点到基准线间的距离，以求定观测点水平位移量。

它具有设备简单、测量方便、速度快、精度高、成本低的特点，适用于直线型的建（构）筑物中。

引张线法简介

引张线法是利用两固定基准点之间拉紧的不锈钢丝作为基准线(悬链线的水平投影)，测量建筑物在外界荷载作用下各测点垂直偏离于基准线的距离即得水平位移的方法。引张线由端点、测点、钢丝及测线保护管组成，一般设置在混凝土坝或砌体坝不同高程的廊道内，土石坝则设置在坡面，其端点位置通常装设在建筑物以外固定不变的地基上，也可紧靠坝体或直接设置在坝体上。

引张线装置一般设在水工大坝的观测廊道内，由端点、观测点、测线(不锈钢丝)和测线保护管组成。为解决引张线垂曲过大的问题，在其间常设置若干浮托装置。测点上的偏离值可采用读数显微镜读取标尺上的分划或通过位移传感器自动测定。假设端点是固定不动的，而各观测点上的标尺或传感器是与坝体相连的，则偏离值的变化就代表该点所代表坝段的位移值。引张线法不受大气旁折光影响，一次观测中的误差可高达0.03mm。

引张线法引张线及其布置原理

引张线是用于监测大坝安全的仪器， 与安装在直线型坝上的引张线装置相配合， 可测量坝体沿上下游方向的水平位移。 双向引张线还可同时监测垂直位移。仪器结构简单，适应性强，易于布设，测量不受环境影响，观测精度高。

一般引张线布置在坝体廊道内、 坝顶或土坝坡面上， 两端点应尽可能布设在两岸地基稳定处。 若端点布设在坝体上， 则端点处需用倒垂线或其它措施测定端点的位移。 另外坝顶与下游侧布线较多， 上游侧布线较少。

引张线法引张线仪器结构型式

引张线用一条不锈钢丝在两端挂重锤，或一端固定另一端挂重锤，使钢丝拉直成为一条直线， 利用此直线来测量建筑物各测点在垂直该线段方向上的水平位移。 引张线一般在两端点以倒垂线为工作基点。引张线测量系统由端点、测点、测线、保护管和测读仪等部分组成。

引张线的端点由混凝土墩座、 夹线装置，滑轮和重锤等部件组成，如图 1 所示。混凝土墩是设置端点各部件的基础， 它也是整条引张线的基准，常与倒垂线相连接。夹线装置起着固定不锈钢丝的作用，使因钢丝在各次观测中相对于墩座的位置始终保持不变。 它是一个关键部位，在各次测量中，为了不使钢丝磨损，夹线装置的 V 型槽和板上应嵌有铜质的金属。 滑轮和重锤用以拉紧钢丝， 锤的重量应视钢丝直径，允许应力，整条测线及测点之间的距离而定。 长度为 200~600m的引张线，一般采用 40~80kg 的重锤张拉。

测线通常采用直径为 1mm 左右的不锈钢丝， 钢丝要求表面光滑、粗细均匀和抗拉强度大。观测点由浮托装置（水箱、浮船） 、保护管、读数尺（或测读仪）及托架等部件组成，如图 2 所示。

引张线法引张线法(工作原理)

柔性弦线（铟钢丝）两端加以水平拉力引张后自由悬挂，则它在竖直面内呈悬链线形状， 它在水平面上的投影应该是一条直线， 利用此直线作为基准线可以测定附近测点的横向偏移值， 这种方法称为引张线法。如图 3、图 4 所示。

引张线法测线及其保护管

测线一般采用直径为 0.6~1.2mm的铟钢丝，在两端重锤作用下引张为一直线。保护管保护测线不受损坏， 同时起防风作用。 保护管可用直径大于 10cm 的塑料管，以保证测线在管内有足够的活动空间。

引张线法测读方法

早期安装在大坝上的引张线仪，采用直接设置在测点上的读数尺，由人工测读尺，由人工测读水平位移。随着自动化技术的发展，已将引张线与自动化测读仪表做成一体化的观测系统， 如步进电机光电跟踪式引张线仪、 电容感应式引张线仪以及光机式引张线仪。 这些仪器的工作原理与同原理的垂线坐标仪相仿。

（1）读数显微镜法：利用刻有微分划线的读数显微镜进行的， 测微分划线最小刻划为0.1mm，可估读到 0.01mm。如图 5 所示。

（2）反向光学对点器法：反向光学对点器可以用来测定相对于引张线的偏离值。 一般需要专门设计制造， 也可以利用一个望远镜加上五角棱镜后改造而成。 为了测量光学对中器中心轴偏离引张线的距离， 把望远镜及五角棱镜装在滑块上，滑块在轨道上移动，其移动量用一只百分表测量。轨道固定在坝体上与测线垂直。如图 6 所示。

（3）引张线坐标仪。