目的是掌握水工建筑物及其地基的受力情况，分析判断是否正常和可能发生不利影响的程度及原因，为工程安全运用提供依据，并可为水利工程的勘测、设计、施工和科研提供参考资料。进行应力、应变和温度监测时应同时观测上下游水位、气温等项目。工程施工期、初次挡水时、上游高水位或水位陡变时、强烈地震后，应加强观测。监测传感器包括应变计、无应力计、钢筋应力计、锚杆应力计、锚索测力计、压应力计、钢板计、温度计、土压力计、孔隙压力计等。

按监测对象不同，水利工程应力、应变及温度监测可分为混凝土应力应变、锚杆（锚索）应力、钢筋（钢板）应力、温度、土体压力和孔隙水压力等监测。

应力监测中压应力可由压应力计测量外，也可由应变计和无应力计测量结果换算而来。应力监测应根据水工建筑物形式、结构特点、应力状况及分层分块的施工计划，合理布置测点，使监测成果能反映结构应力分布及最大应力的大小和方向，以便和计算成果及模型试验成果进行对比，以及与其他监测资料综合分析。

测点的应变计只数和方向应根据应力状态而定。空间应力状态宜布置7向～9向应变计，平面应力状态宜布置4向或5向应变计，主应力方向明确的部位可布置单向或两向应变计。

每一支应变计（组）旁1.0～1.5米处布置一支无应力计。无应力计与相应的应变计（组）距坝面的距离应相同。无应力计筒内的混凝土应与相应的应变计（组）处的混凝土相同，以保证温度、湿度条件一致。无应力计的筒口宜向上；当温度梯度较大时，无应力计轴线应尽量与等温面正交。

坝体受压部位可布置压应力计，以便与应变计（组）相互验证。压应力计和其他仪器之间应保持0.6～1.0米的距离。

重力坝应力和应变的监测布置原则：①根据坝高、结构特点及地质条件选定重点监测断面。②在重点监测坝段可布置1个～2个监测断面。在监测断面上，可在不同高程布置几个水平监测截面。水平监测截面宜距坝底5米以上，必要时另在混凝土与基岩结合面附近布置测点。③同一浇筑块内的测点应不少于2点，纵缝两侧应有对应的测点；通仓浇筑的坝体，其监测截面上宜布置5点。④坝踵和坝趾应加强监测，除布置应力、应变监测仪器外，还应配合布置其他仪器。⑤监测坝体应力的应变计（组）与上下游坝面的距离宜大于1.5～2.0米（在严寒地区还应大于冰冻深度），纵缝附近的测点宜距纵缝1.0～1.5米。⑥边坡陡峻的岸坡坝段，宜根据设计计算及试验的应力状态布置应变计（组）。⑦表面应力梯度较大时，应在距坝面不同距离处布置测点。宜布置单向或两向应变计。⑧整体式重力坝的仪器布置可参照拱坝进行。

拱坝应力和应变的监测布置原则：①根据拱坝坝高、体形、坝体结构及地质条件，可在拱冠、1/4拱圈处选择铅直监测断面1个～3个，在不同高程上选择水平监测截面3个～5个。②在薄拱坝的监测截面上，靠上、下游坝面附近应各布置一个测点，应变计（组）的主平面应平行于坝面；在厚拱坝或重力拱坝的监测截面上应布置2个～3个测点。拱坝设有纵缝时，测点可多于3个。③监测截面应力分布的应变计（组）距坝面应不小于1.0米，测点距基岩开挖面应大于3.0米，必要时可在混凝土与基岩结合面附近布置测点。④拱座附近的应变计（组）支数和方向应满足监测平行拱座基岩面的剪力和拱推力的需要，在拱推力方向还可布置压应力计。⑤坝踵、坝趾表面应力和应变监测的布置要求与重力坝相同。

面板堆石坝中面板通常为平面应力状态。设计时按平行于坝轴线和顺河向两个正交方向布置混凝土应变计，靠近两岸面板内在45°方向另增加1支应变计，组成三向应变计值，以确定主应力方向，每组应变计宜配1支无应力计，为了不破坏面板的防渗性能，无应力计可设面板与垫层料接合处，无应力计筒的大口在面板内，筒身可设在垫层料内。

坝基、坝肩、边坡、地下洞室等采用锚杆、预应力锚索等加固支护措施时，应进行锚杆（锚索）应力监测。

锚杆监测宜选择有代表性的部位按锚杆的形式进行抽样，监测数量占锚杆总数的3%～5%。每根锚杆宜布置1个～3个测点，仪器采用锚杆应力计。

预应力锚索监测宜按锚索吨位进行抽样，监测数量占预应力锚索总数的3%～5%，每个典型地质地段或每种锚索应监测2根～3根，仪器宜采用锚索测力计。

钢筋（钢板）应力一般采用钢筋计或钢板计监测，适用于长期安装在水工建筑物、岩土工程或其他建筑物的钢板、钢管上，测量钢结构中的应变和应力，也可以安装在钢筋、钢缆上测量其应用和应力。其工作原理当被测结构发生变形时，带动钢结构表面的钢板计产生变形，变形通过前后支座传递给应变测量传感器，应变测量传感原理与应变计原理相同。

土压力监测内容包括土体压力及接触土压力。①土体压力监测，直接测定的为土体或堆石体内部的总应力（即总土压力）。根据需要可进行垂直土压力、水平土压力及大、小主应力等的监测。②接触土压力监测，包括土和堆石等与混凝土、岩面或圬工建筑物接触面上的土压力监测。土体压力及接触土压力监测宜布置在土压力最大、工程地质条件复杂或结构薄弱部位。

土压力监测一般采用土压力计。土体压力监测，采用埋入式土压力计，即在土体中埋入土压力计。接触土压力监测，采用边界式土压力计，其安装在刚性结构物表面，受压面朝向土体，测量接触压力。

土压力计有立式、卧式和分离式三种，单支土压力计一般只能测量与表面垂直的正压力，3～4支土压力计组成组埋设，相互间成一定角度，可用空间应力理论，推求监测点的大、小主应力和最大剪应力。

温度监测的目的是了解坝体的温度场和温度变化情况，在运行期研究温度对坝体变位、应力及坝肩稳定的影响。在施工期用于混凝土温度控制，确定拱坝接缝灌浆的时间及防止混凝土产生温度裂缝等。水工建筑物除了监测结构内部温度外，往往同时监测库水温、大气温度等。

坝体和坝基温度监测布置：①温度监测应设置在重点监测坝段，其测点分布应根据混凝土结构的特点和施工方法而定。②坝体温度测点应根据温度场的特点进行布置。在温度梯度较大的坝面或孔口附近测点宜适当加密。布置坝体温度测点时，宜结合布置坝面温度和基岩温度测点。③在能监测温度的其他仪器处，不宜再布置温度计。④在重力坝监测坝段的中心断面上，宜按网格布置温度测点，网格间距为8～15米。对于坝高150米以上的高坝，间距可适当增加到20米，以能绘制坝体等温线为原则。引水坝段的测点布置应顾及空间温度场监测的需要。⑤在拱坝监测坝段，根据坝高不同可布置3个～7个监测截面。在截面和监测断面的每一条交线上可布置3个～5个测点。在拱座的应力监测截面上可增设必要的温度测点。⑥在重力坝纵缝面和拱坝横缝面各灌浆区如未布置兼测温度的测缝计，每个灌浆区宜布置温度计。⑦可在距上游5～10厘米的坝体混凝土内沿高程布置坝面温度测点，间距宜为1/15～1/10坝高，死水位以下的测点间距可加大一倍。多泥沙河流的库底水温受异重流影响，该处测点间距不宜加大。表面温度计在蓄水后可作为坝前库水温度计。在受日照影响的下游坝面可适当布置若干坝面温度测点。当拱坝两岸日照相差很大时，下游面宜分别布置温度测点。⑧在坝体温度监测断面的底部，宜在靠上、下游附近各设置一个5～10米深的孔，在孔内不同深度处布置测点监测基岩温度。钻孔孔洞应用水泥砂浆回填。

仅适用于饱和土及饱和度大于95%的非饱和黏性土。均质土坝、土石坝土质防渗体、松软坝基等土体内应进行孔隙水压力的监测。

监测布置原则：①孔隙水压力监测宜布置2～3个监测横断面，1、2级建筑物可增设1～2个横断面。孔隙水压力监测横断面，应优先设于最大坝高、合龙段、坝基地质地形条件复杂处。②在同一横断面上，孔隙水压力测点的布置宜能绘制孔隙水压力等值线，可设3～4个监测高程，同一高程设3～5个测点。1、2级建筑物和高坝可酌情增加。③孔隙水压力监测断面宜与渗流监测相结合，孔隙水压力测点可作为渗流压力测点使用。

①监测仪器安装埋设前均应进行检查检验，确保仪器性能满足设计要求。②仪器安装应保持正确位置及方向，及时对仪器进行检测，并防止仪器损坏。③仪器周围回填混凝土时，应人工分层振捣密实。④当施工机械化程度高、浇筑强度大时，可采用预置埋设槽的方法，即在混凝土浇筑后拆除埋设槽模板，清理冲毛，将仪器埋入槽内，然后回填混凝土。⑤监测仪器埋设过程中应及时记录仪器及电缆埋设参数及附近浇筑的混凝土和环境条件，安装后应及时做好标识与保护，同时应按监测设计要求进行电缆连接和编号。

应力、应变及温度监测，是混凝土结构或土体结构常见的监测项目。随着大体积混凝土、坝型结构多样性、经济型结构发展需要，对应力、应变及温度监测要求越来越高，监测设计的精准性、传感器的小型化、一体化，将成为未来的发展趋势。