项目五 隧道净空变化量测

项目五隧道净空变化量测

知识目标：

1.掌握周边收敛的基本概念；

2.掌握周边收敛测设断面及频率要求；

3.了解收敛计的工作原理及基本构造；

4.掌握收敛计的使用方法。

能力目标：

1.能够根据不同工法绘制周边收敛测点布置示意图；

2.能够使用收敛计独立完成周边收敛量测；

3.能够独立完成测设数据的处理；

4.能够根据测设数据判断围岩稳定性并给出合理的施工建议。

一、知识链接

隧道围岩周边各点趋向隧道中心的变形称为收敛，隧道收敛量测主要是指对隧道壁面两点间水平距离变形量的量测、拱顶下沉以及地板隆起位移量的量测等，是判断围岩动态的最主要的量测项目。

二、使用仪器设备

仪器设备：数显式收敛计、温度计、计算器等。

三、仪器原理与仪器使用

1.工作原理

收敛计是利用机械传递位移的方法，将两个基准点见得相对位移转变为数显位移计的两次读数差，当挂钩连接两个基准点A、B预埋件时，通过调节螺母，改变收敛计机体长度可产生对钢尺的恒定张力，从而保证量测的准确性及可比性。机体长度的改变量由数显电路测出，不同时间测得的数显差值即为两点间的相对位移。

2.仪器构造

 图2-1 收敛计基本构造

四、操作要点

1.使用方法

（1）检查预埋测点有无损坏、松动，将测点灰尘擦拭干净。

（2）仪器清零

方法：扭紧调节螺母，按清零按钮，扭动调节螺母2～3圈，收紧调节螺母，按清零按钮，重复两三次完成清零工作。

（3）扭动调节按钮，至数显读数为24～25mm，打开收敛计钢尺摇把，拉出尺头挂钩放入测点孔内，将收敛计拉至另一端测点，并把尺架挂钩挂入测点孔内，选择合适尺孔，插入尺销。

（4）调节螺母，使塑料窗口上的红线与张力窗口内标尺上的第二条白线重合（每次均一致）后，读数。

（5）记录钢尺读数与数显窗口读数，为提高测量精度，每条基线应重复测量三次，取平均值。要求三次测量极差不得大于0.5mm，当大于0.5mm时，应重新测量。

（6）测试过程中，若数显读数已超过25mm，则应将钢尺收拢，更换尺孔后，重新测量，两组平均值相减，即为量尺孔的实际间距，如此可消除钢尺冲孔距离不精确造成的误差。

（7）完成一条基线测试后，应及时逆时针转动调节螺母，摘下收敛计，打开尺卡收拢钢尺，为下一次使用做好准备。

2.收敛值计算

基线两点间收敛值（S）按下式计算：

式中：

D₀：首次数显读数（mm）；

L₀：首次钢尺读数（mm）；

D_n：第n次数显读数（mm）；

L_n：第n次钢尺读数（mm）。

式中：

：温度修正后钢尺读数（mm）；

：钢尺线膨胀系数，取℃/mm；

T₀：首次观测时的环境温度（℃）；

T_n：第n观测时的环境温度（℃）。

钢尺温度修正后，收敛值（）按下式计算：

基线缩短，收敛值为正，反之为负。

五、注意事项

1.仪器设备安全

①旋转调节螺母时，当张力窗口内标尺上的第二条白线与窗口外红线重合，即停止旋转，以免张力太大，造成尺销断裂或者钢尺拉豁。

②完成一次两次，卸下仪器时，应先松动调节螺母，再将钢尺从尺销取下，应避免强拉强拽，造成仪器损坏。

2.人身安全

①洞内作业时，防护措施必须到位，工装整齐，佩戴安全帽，高空作业需用安全带。

②操作仪器时，应穿戴手套，以防钢尺划伤手指。

六、数据记录及处理

周边收敛量测记录表

七、实训总结