课程目标：

系统介绍当前土木工程领域前沿的检测与监测技术，帮助学员掌握新技术的原理、应用场景及工程实践方法

课程大纲：

第一部分：光纤监测和测试技术

1.1 光纤基础知识

1)光纤的分类与特性

1.2 光纤监测技术的核心原理

1)利用光纤作为传感介质

2)光信号特性变化（强度、相位、波长、偏振态）与物理量（温度、压力、应变、振动）的对应关系

1.3 光纤监测技术在土木工程中的应用

1)岩土体表面变形监测：应变光纤与智能测斜管的布设方法

2)深部岩土体变形监测：应力集中区域与变形缝识别

3)支护结构内力监测：光纤智能锚杆、挡墙变形监测

4)岩土体温度场监测：边坡温度场分布监测

5)边坡渗流场监测：潜水水位识别、渗流速率与含水率测定

6)道路传感量测：基于通信光缆的道路地下空洞探测与预警

7)隧道变形监测

8)基桩应力-应变量测：分布式光纤测试规程（T/CECS 622-2019）解读、试验案例分析、数据处理与轴力计算

第二部分：机器视觉技术在工程结构表观缺陷检测中的应用

2.1 基本原理

1)计算机视觉算法与深度学习技术

2)图像预处理与缺陷特征提取

3)分类模型与目标检测模型的训练与应用

2.2 结构表面缺陷类型

1)混凝土结构：裂缝、剥落、腐蚀、露筋、渗水、风化

2)钢结构：疲劳裂缝、表面锈蚀、螺栓与铆钉锈蚀、涂料剥落

3)砌体结构：膨胀、裂缝、渗水、缺损

2.3 应用实例

1)结构表面裂缝检测

2)桥梁螺栓状况检测：人行悬索桥案例（371颗槽钢连接螺栓+742颗索夹螺栓的智能检测）

第三部分：基于机器视觉的非接触形变监测技术

3.1 技术概述

1)视觉形变仪的组成与功能（视频获取、计算、通讯一体化）

2)自然特征点自动拾取与多模态建模分析

3)非接触式监测的优势与特点

3.2 工程应用案例

1)垃圾填埋场边坡位移观测

2)风力发电塔筒位移监测：RSM-FBN(A)大型设施挠度非接触测量仪应用

3)桥梁参数检测

a.桥墩水平位移与竖向沉降监测

b.桥梁动态挠度监测（单测点成本优势、400米监测长度）

c.桥墩及桥跨裂缝监测

d.斜拉索索力及振动监测（振动频率换算索力）

第四部分：红外热成像技术在工程检测中的应用

4.1 基本原理

1)红外线的物理特性（波长范围0.75~1000µm）

2)热辐射与物体温度、发射率的关系

3)热图像获取与分析方法

4.2 工程应用领域

1)建筑物检测

a.围护结构热工性能检测（热工缺陷、热桥、隔热性能）

b.气密性能现场检测（外窗、阳台门、房屋整体）

c.外墙传热系数现场检测

d.建筑渗漏与外墙空鼓检测

e.电气系统故障检测

f.暖通空调系统管道密封性检测

2)漏水点排查：快速定位与面积范围确定

第五部分：InSAR技术在地表变形监测中的应用

5.1 基本原理

1)InSAR（合成孔径干涉雷达）技术定义

2)SAR传感器的技术优势（全天候、穿透能力、抗干扰）

3)差分干涉技术与相位差分析

4)地表沉降反演原理

5.2 技术优势

1)远程监测、操作简便、成本相对较低

2)毫米级高精度测量

3)大范围覆盖（数百平方公里）

4)完全非接触、无现场噪声与破坏

5.3 工程监测应用

1)垂直方向地表变化检测

2)与传统地面传感器监测方法的对比优势

第六部分：GNSS技术在工程监测中的应用

6.1 GNSS技术基础

1)GNSS（全球导航卫星系统）概念与组成

2)四大卫星导航系统：GPS、GLONASS、Galileo、BDS

3)系统构成：空间卫星、地面监控、用户设备

6.2 监测原理

1)多星信号接收与三维坐标计算

2)时间序列对比与位移变化分析

3)多台接收机协同与区域参考网络建立

6.3 变形监测应用领域

1)地质灾害监测：滑坡、地面沉降、地震活动区位移监测

2)建筑构物监测：高层建筑、桥梁、隧道的沉降与位移

3)大型土木工程：大坝、堤防、矿坑的稳定性监测

4)轨道交通：铁路与地铁线路的路基沉降、隧道收敛监测

5)油气管线与输电线路：地形变化与冻土融化位移监测

6)环境影响监测：施工对周边古建筑及文物的微位移评估

6.4 InSAR与GNSS技术对比分析

课程总结与展望

1)各项新技术的适用场景与选型建议

2)多技术融合应用的发展趋势

3)工程监测智能化、自动化的未来方向

刘利民

讲师简介：

刘利民老师

桩基与工程检测监测实战派专家

岩土工程专业博士

教授级高级工程师

多家建筑机构特聘培训讲师

上海某土工程技术有限公司总工程师

长期从事岩土工程设计、施工技术管理

参与过上海浦东国际机场、上海科技馆、金茂大厦等重点工程

在《土木工程学报》、《建筑结构》、《岩石力学与工程学报》等核心期刊发表论文30余篇

出版《桩基工程的理论进展与工程实践》、《地基基础测试新技术》等专著两部，获上海市科技进步二等奖。

擅长领域：岩土工程、工程检测、工程监测、结构健康监测

主讲课程：

《土木工程检测和监测新技术》

《桩端后注浆预制桩技术》