7。8 净空收敛监测7,8。1.隧道内部净空尺寸的变化,常称为收敛位移。收敛位移监测所需进行的工作比较简单、以收敛位移监测值为判断围岩和支护结构 或管片。稳定性的方法比较直观和明确.目前,隧道净空收敛监测可采用接触和非接触两种方法、其中接触监测主要采用收敛计进行.非接触监测则主要采用全站仪或红外激光测距仪进行 7 8 2、采用收敛计进行净空收敛监测相对简单 通过监测布设于隧道周边上的两个监测点之间的距离.求出与上次量测值之间的变化量即为此处两监测点方向的净空变化值，读数时应进行三次,然后取其平均值.收敛计主要通过调节螺旋和压力弹簧.或重锤 拉紧钢尺 或钢丝、并在每次拉力恒定状态下测读两监测点之间的距离变化来反映隧道的净空收敛情况。根据连接材料和连接方式的不同、收敛计有带式、丝式和杆式三类,其基本组成相同、主要由钢卷尺.不锈钢带,铟钢丝或铟钢带、拉力控制系统、保持钢卷尺或钢丝在测量时恒力。位移量测系统及固定的测点等部件组成，目前常用的是百分表读数收敛计和数显式收敛计两种，1、带式收敛计用钢卷尺连接两个对应点,施加恒定的张拉力 刻度线或指示灯指示。使钢卷尺拉直 然后读取钢卷尺和测表读数。其操作方便，体积小，质量轻。适用范围较广，带式收敛计的操作步骤如下,1，在指定位置埋设好一对测座，2、将仪器的后挂钩与其中一个测座相连、再将定长铟钢丝的接头与钢尺头部相接。3,将定长铟钢丝的挂钩与另一个测座相连。4.在钢尺上选择合适的小孔并固定在夹尺器上。5、采用电动螺旋张紧机构。对钢尺和定长铟钢丝施加恒力,并在读数窗口读数,2,丝式收敛计用铟钢丝,或钢丝、连接两个对应点，施加恒定张拉力.百分表或电动马达指示、使铟钢丝拉直。然后读数、当隧道断面尺寸很大.跨度大于20m，或温度变化较大,或对变形监测精度要求较高时.应选择丝式收敛计.丝式收敛计的操作步骤如下、1、选定监测点并用胶或砂浆固定配套的螺栓。2，根据两监测点间的距离截取合适长度的铟钢丝，3.将靠近测力计的一端通过旋转接头与其中一个已安装在固定螺栓上的测座相连 4.分别通过卡头和旋转接头将钢丝另一端与另一个测座相连，通过拉紧装置拉紧钢丝、并把测力计调到相同的位置,以保持钢丝的受力不变 5 从位移计测读数据、两次读数之差就是在这两次监测时段内发生的相对位移.3.对于跨度小,位移较大的隧道.可用杆式收敛仪进行监测，测杆可由数节组成,杆端装设百分表或游标尺 以提高监测精度。杆式收敛计的操作步骤如下 1，当作铅垂向监测时 测杆的上下两圆锥面测座应埋设在顶板和底板上、为保证它们基本上能处于同一铅直线上.宜先埋设上测座。再采用吊锤球的方法确定出下测座的位置，钻孔完成安装孔 并用水泥砂浆将圆锥面测座埋设于底板上 2.初读数的接杆编号应记录清楚。接杆的螺纹每次应拧紧、3，测座内锥面在每次监测时都应把泥砂灰尘擦干净.4。监测时先将下端的球形测脚放入下测座的圆锥内 再通过细杆压紧弹簧。并使上端球形测脚放入上测座的圆锥内、再压紧弹簧。压紧弹簧的动作宜慢，稳、每次压紧方法应尽量一致。每个收敛监测点应安装牢固、并采取保护措施.防止因监测点松动而造成监测数据不准确、收敛计读数应准确无误,读数时视线垂直测表.以避免视差。每次监测反复读数三次，读完第一次后、拧松调节螺母并进行调节、拉紧钢尺，或钢丝.至恒定拉力后重复读数.三次读数差不应超过精度范围、取其平均值为本次监测值、净空相对位移计算公式，式中、Un 第n次量测时净空相对位移值.mm。Rn，第n次量测时的观测值 mm，R0.初始观测值。mm。当净空相对位移值比较大,在第n次测量后需换测试钢尺孔位时。相对位移总值计算公式,式中，Uk、第k次量测时净空相对位移值 mm，Rk，第k次量测时的观测值.mm、Rn0。第k次量测时换孔后读数,mm，若变形速率高.量测间隔期间变形量超出仪表量程时。相对位移计算公式，式中,A0 钢尺初始孔位、mm,Ak、第k次量测时钢尺孔位、mm，当洞室净空大，测线长，温度变化时、应进行温度修正.其计算公式为。式中，tn，第n次量测时温度，t0 初始量测时温度.L、量测基线长.mm α，钢尺线膨胀系数，一般α 12.10,6,7。8,4。7.8.5 用全站仪进行隧道净空收敛监测方法包括自由设站和固定设站两种,监测点可采用反射片作为测点靶标 以取代价格昂贵的圆棱镜、反射片正面由均匀分布的微型棱镜和透明塑料薄膜构成，反面涂有压缩不干胶 它可以牢固地粘附在构件表面上,反射片粘贴在隧道测点处的预埋件上.在开挖面附近的反射片。应采取一定的措施对其进行保护、以免施工时反射片表面被覆盖或污染、碰歪或碰掉 通过固定的后视基准点 对比不同时刻监测点的三维坐标。计算该监测点的三维位移变化量。相对于某一初始状态,该方法能够获取监测点全面的三维位移数据。有利于数据处理和提高自动化程度，