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7 8，凈空收斂監(jiān)測7、8。1 隧道內(nèi)部凈空尺寸的變化，常稱為收斂位移，收斂位移監(jiān)測所需進行的工作比較簡單 以收斂位移監(jiān)測值為判斷圍巖和支護結(jié)構(gòu)?；蚬芷⒎€(wěn)定性的方法比較直觀和明確。目前,隧道凈空收斂監(jiān)測可采用接觸和非接觸兩種方法。其中接觸監(jiān)測主要采用收斂計進行 非接觸監(jiān)測則主要采用全站儀或紅外激光測距儀進行 7 8 2、采用收斂計進行凈空收斂監(jiān)測相對簡單。通過監(jiān)測布設(shè)于隧道周邊上的兩個監(jiān)測點之間的距離 求出與上次量測值之間的變化量即為此處兩監(jiān)測點方向的凈空變化值.讀數(shù)時應(yīng)進行三次、然后取其平均值 收斂計主要通過調(diào)節(jié)螺旋和壓力彈簧、或重錘，拉緊鋼尺、或鋼絲.并在每次拉力恒定狀態(tài)下測讀兩監(jiān)測點之間的距離變化來反映隧道的凈空收斂情況 根據(jù)連接材料和連接方式的不同,收斂計有帶式 絲式和桿式三類,其基本組成相同。主要由鋼卷尺、不銹鋼帶。銦鋼絲或銦鋼帶、拉力控制系統(tǒng)。保持鋼卷尺或鋼絲在測量時恒力、位移量測系統(tǒng)及固定的測點等部件組成,目前常用的是百分表讀數(shù)收斂計和數(shù)顯式收斂計兩種 1、帶式收斂計用鋼卷尺連接兩個對應(yīng)點、施加恒定的張拉力?？潭染€或指示燈指示 使鋼卷尺拉直，然后讀取鋼卷尺和測表讀數(shù) 其操作方便。體積小 質(zhì)量輕,適用范圍較廣,帶式收斂計的操作步驟如下,1.在指定位置埋設(shè)好一對測座，2、將儀器的后掛鉤與其中一個測座相連.再將定長銦鋼絲的接頭與鋼尺頭部相接.3。將定長銦鋼絲的掛鉤與另一個測座相連.4,在鋼尺上選擇合適的小孔并固定在夾尺器上 5。采用電動螺旋張緊機構(gòu) 對鋼尺和定長銦鋼絲施加恒力.并在讀數(shù)窗口讀數(shù)、2。絲式收斂計用銦鋼絲.或鋼絲 連接兩個對應(yīng)點。施加恒定張拉力,百分表或電動馬達指示。使銦鋼絲拉直.然后讀數(shù)。當(dāng)隧道斷面尺寸很大 跨度大于20m 或溫度變化較大，或?qū)ψ冃伪O(jiān)測精度要求較高時。應(yīng)選擇絲式收斂計，絲式收斂計的操作步驟如下、1.選定監(jiān)測點并用膠或砂漿固定配套的螺栓、2,根據(jù)兩監(jiān)測點間的距離截取合適長度的銦鋼絲、3，將靠近測力計的一端通過旋轉(zhuǎn)接頭與其中一個已安裝在固定螺栓上的測座相連、4,分別通過卡頭和旋轉(zhuǎn)接頭將鋼絲另一端與另一個測座相連，通過拉緊裝置拉緊鋼絲、并把測力計調(diào)到相同的位置，以保持鋼絲的受力不變。5、從位移計測讀數(shù)據(jù)，兩次讀數(shù)之差就是在這兩次監(jiān)測時段內(nèi)發(fā)生的相對位移、3.對于跨度小。位移較大的隧道.可用桿式收斂儀進行監(jiān)測 測桿可由數(shù)節(jié)組成,桿端裝設(shè)百分表或游標尺，以提高監(jiān)測精度.桿式收斂計的操作步驟如下 1,當(dāng)作鉛垂向監(jiān)測時 測桿的上下兩圓錐面測座應(yīng)埋設(shè)在頂板和底板上 為保證它們基本上能處于同一鉛直線上 宜先埋設(shè)上測座，再采用吊錘球的方法確定出下測座的位置、鉆孔完成安裝孔.并用水泥砂漿將圓錐面測座埋設(shè)于底板上，2。初讀數(shù)的接桿編號應(yīng)記錄清楚。接桿的螺紋每次應(yīng)擰緊。3，測座內(nèi)錐面在每次監(jiān)測時都應(yīng)把泥砂灰塵擦干凈 4。監(jiān)測時先將下端的球形測腳放入下測座的圓錐內(nèi)、再通過細桿壓緊彈簧.并使上端球形測腳放入上測座的圓錐內(nèi).再壓緊彈簧 壓緊彈簧的動作宜慢、穩(wěn) 每次壓緊方法應(yīng)盡量一致、每個收斂監(jiān)測點應(yīng)安裝牢固，并采取保護措施,防止因監(jiān)測點松動而造成監(jiān)測數(shù)據(jù)不準確。收斂計讀數(shù)應(yīng)準確無誤、讀數(shù)時視線垂直測表 以避免視差.每次監(jiān)測反復(fù)讀數(shù)三次.讀完第一次后。擰松調(diào)節(jié)螺母并進行調(diào)節(jié).拉緊鋼尺,或鋼絲 至恒定拉力后重復(fù)讀數(shù)。三次讀數(shù)差不應(yīng)超過精度范圍、取其平均值為本次監(jiān)測值、凈空相對位移計算公式。式中、Un，第n次量測時凈空相對位移值。mm。Rn、第n次量測時的觀測值。mm。R0 初始觀測值.mm,當(dāng)凈空相對位移值比較大、在第n次測量后需換測試鋼尺孔位時，相對位移總值計算公式，式中,Uk，第k次量測時凈空相對位移值。mm、Rk、第k次量測時的觀測值,mm.Rn0 第k次量測時換孔后讀數(shù)、mm。若變形速率高.量測間隔期間變形量超出儀表量程時。相對位移計算公式 式中,A0、鋼尺初始孔位。mm。Ak。第k次量測時鋼尺孔位。mm.當(dāng)洞室凈空大，測線長、溫度變化時,應(yīng)進行溫度修正.其計算公式為.式中,tn，第n次量測時溫度。t0,初始量測時溫度、L、量測基線長。mm。α,鋼尺線膨脹系數(shù)。一般α,12 10。6，7.8,4，7,8。5、用全站儀進行隧道凈空收斂監(jiān)測方法包括自由設(shè)站和固定設(shè)站兩種,監(jiān)測點可采用反射片作為測點靶標、以取代價格昂貴的圓棱鏡。反射片正面由均勻分布的微型棱鏡和透明塑料薄膜構(gòu)成，反面涂有壓縮不干膠、它可以牢固地粘附在構(gòu)件表面上。反射片粘貼在隧道測點處的預(yù)埋件上、在開挖面附近的反射片，應(yīng)采取一定的措施對其進行保護、以免施工時反射片表面被覆蓋或污染,碰歪或碰掉。通過固定的后視基準點。對比不同時刻監(jiān)測點的三維坐標.計算該監(jiān)測點的三維位移變化量,相對于某一初始狀態(tài)、該方法能夠獲取監(jiān)測點全面的三維位移數(shù)據(jù).有利于數(shù)據(jù)處理和提高自動化程度。